Manejo integrado del cultivo del arroz libro digital (1)

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MANEJO INTEGRADO DEL CULTIVO DEL ARROZ

PLANEACION ESTRATEGICA

MANEJO INTEGRADO DEL CULTIVO DE ARROZ

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Federación Nacional de Arroceros,Fedearroz - Fondo Nacional del Arroz

ISBN:

Producción EditorialPRODUMEDIOS

Impreso en ColombiaPrinted in Colombia

Nombre CARGO SECCIONAL

Myriam Patricia Guzman Garcia M.Sc. Subgerente Tecnica BOGOTAElkin Hervey Florez Perdomo M.Sc. Asistente Subgerencia Tecnica BOGOTAJorge Hernan Beltran Molina Biologo BOGOTACarolina Isabel Cuellar Cuestas Biologa BOGOTANatalia Espinosa Bayer I.A. M.Sc. Fitomejoramiento PALMIRALeidy Andrea Avila Sanchez Biologa M.Sc. Genetica PALMIRALuis Armando Castilla Lozano I.A. M.Sc. Ph.D. Suelos IBAGUENilson Alfonso Ibarra Becerra Ingeniero Agronomo ESPINALVivian Ximena Blanco Rodriguez Ingeniero Agronomo VENADILLOHenry Morales Montana Ingeniero Agronomo VENADILLOJairo De Jesus Chima Coneo VENADILLOJohn Jairo Ospina Hortua Ingeniero Agronomo VENADILLOGabriel Alberto Garces Varon I.A. M.Sc. Fisiologia SALDAÑAJohanna Echeverri Rico Ingeniero Agronomo SALDAÑAJose Omar Ospina Gomez Biologo SALDAÑANelson Fernando Amezquita Varon I.A. M.Sc. Fitomejoramiento SALDAÑADiana Carolina Leiva Cortes Ingeniero Agronomo NEIVAEducardo Arevalo Sierra I.A. Esp. Mercado NEIVAEliud Garcia Baquero I.A. M.Sc. Fitomejoramiento NEIVAGerman Antonio Padilla Vergara Ingeniero Agronomo CAMPOALEGRESebastian Fernando Rincon Arellano Ingeniero Agronomo VILLAVICENCIOLuis Guillermo Preciado Perez I. Agric. Esp. Suelos y Agua VILLAVICENCIOAstrid Liliana Quevedo Mayorga Ingeniero Agronomo VILLAVICENCIOOlga Lucia Higuera Acosta Ingeniero Agronomo VILLAVICENCIOGerman Alfredo Leyva Valdes Ingeniero Agronomo VILLAVICENCIORicardo Perafan Gomez I.A. M.Sc. Fitomejoramiento VILLAVICENCIOJose Neftali Luna Santa Ingeniero Agronomo ACACIASJorge Andres Ardila Cuevas Ingeniero Agronomo AGUAZULJuan Carlos Diaz Delgado Ingeniero Agronomo AGUAZULFelix Antonio Hernandez Leon I.A. M.Sc. Fisiologia GRANADAFrancisco Javier Hernandez Guzman Ingeniero Agronomo YOPALAlfredo Cuevas Medina I.A. M.Sc. Produccion vegetal CUCUTABaldomero Domingo Puentes Mercado I.A. M.Sc. Malerbologia VALLEDUPARJose Heber Medina Rubio I.A. M.Sc. Fisiologia AGUACHICAEnrique Alfredo Saavedra De Castro I.A. Esp. Sanidad Vegetal MONTERIACristo Rafael Perez Cordero I.A. M.Sc. Entomologia MONTERIAShirley Toro Sanchez I.A. M.Sc. Ph.D. Proteccion de cultivos MONTERIAMiguel Ramiro Buelvas Jimenez Ingeniero Agronomo MAGANGUEPatricia De Jesus Lopez Vargas Ingeniero Agronomo CAUCASIAHumberto Angel Gomez I.A. M.Sc. Manejo de Agroquimicos Independiente

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ÍNDICE1.Planeacion estrategica .................................................................................................. 9

Administracion de fincas ................................................................................................................ 9Caracteristicas de las empresas agropecuarias ........................................................................... 10Funciones de la administración de empresas agropecuarias ...................................................... 12Bibliografia ...................................................................................................................................... 22

2. Mejoramiento genético y producción de semilllas en arroz (0ryza sativa l.) ............................................................................................................... 23

Introduccion .................................................................................................................................... 23Importancia del cultivo del arroz ................................................................................................... 24Origen y dispersion del arroz cultivado ......................................................................................... 25Taxonomía del genero oryza .......................................................................................................... 29Variabilidad genetica y especies relacionadas .............................................................................. 31Mejoramiento genetico de arroz .................................................................................................... 34Estado actual del mejoramiento.................................................................................................... 40El genotipo y la herencia biológica ................................................................................................ 43Metodos de mejoramiento utilizados en arroz ............................................................................. 49Biotecnologia en el cultivo del arroz ............................................................................................. 56Registro nacional de cultivares ..................................................................................................... 74Produccion de semillas .................................................................................................................. 76Bibliografia ...................................................................................................................................... 97

3. Anatomía y morfología de la planta de arroz ................................................................ 101

Introduccion .................................................................................................................................... 101Anatomia de las raices ................................................................................................................... 102Anatomia del tallo .......................................................................................................................... 104Anatomia de la hoja ....................................................................................................................... 106Organos reproductores .................................................................................................................. 112Fases de crecimiento y etapas de desarrollo ................................................................................ 114Densidad de siembra y población de plantas ................................................................................ 123Selección de variedades ................................................................................................................. 125Establecimiento de cultivo ............................................................................................................. 125Fotosíntesis .................................................................................................................................... 129Respiración ..................................................................................................................................... 132

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Transpiración .................................................................................................................................. 133Ecofisiologia del cultivo del arroz .................................................................................................. 134Mediciones de carácter fisiológico ................................................................................................ 144Bibliografia ...................................................................................................................................... 146

4. Interacción clima – planta de arroz: ..............................................................................................149

Introduccion .................................................................................................................................... 149Luminosidad .................................................................................................................................. 150Temperatura ................................................................................................................................... 157Precipitación ................................................................................................................................... 161Épocas de siembra ........................................................................................................................ 164Bibliografía ...................................................................................................................................... 169

5. Manejo integrado de suelos en el cultivo de arroz (oryza sativa l) .......173

Introducción .................................................................................................................................... 173Nutrición y fertilización .................................................................................................................. 174Ambiente-nutrición ........................................................................................................................ 178Demanda nutricional de la planta de arroz ................................................................................... 180Relación entre nutrimentos ........................................................................................................... 188Manejo físico del suelo ................................................................................................................... 191Manejo orgánico y biológico del suelo .......................................................................................... 198Biofertilización ................................................................................................................................ 205Manejo químico .............................................................................................................................. 207Recomendación de la fertilizacion ................................................................................................. 210Nutrientes predisponentes en enfermedades del arroz ............................................................... 212Bibliografia ..................................................................................................................................... 218

6. Manejo de aguas para el cultivo de arroz en condicionesde riego y secano ..............................................................................................................223

Introduccion .................................................................................................................................... 223Requerimientos climaticos ............................................................................................................ 224Requerimiento hidricos .................................................................................................................. 225Construccion y mantenimiento de reservorios ............................................................................. 227La adecuacion de suelos ................................................................................................................ 228

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Levantamiento topográfico ............................................................................................................ 231La preparación del terreno ............................................................................................................. 233El caballoneo (curvas a nivel) ........................................................................................................ 236Drenajes .......................................................................................................................................... 237Metodología para la instalación de un sistema de riego por curvas a nivel y taipas .................. 237Trazado de curvas en campo ......................................................................................................... 238Longitud de las franjas................................................................................................................... 241Calibración y recomendaciones de los equipos ........................................................................... 243Riego por pivote central ................................................................................................................. 245Bibliografia ...................................................................................................................................... 247

7. Manejo integrado de las malezas en el cultivo del arroz ..........................249

Introduccion .................................................................................................................................... 249Definiciones .................................................................................................................................... 250Importancia económica de las malezas ........................................................................................ 251Origen de las malezas .................................................................................................................... 254Clasificacion de las malezas .......................................................................................................... 255Caraterísticas de las malezas ........................................................................................................ 259El banco de semillas de malezas ................................................................................................... 264Identificacion de plantulas de malezas .......................................................................................... 267Estrategias en el manejo de malezas ........................................................................................... 269Los herbicidas ................................................................................................................................ 274Nomenclatura de los herbicidas .................................................................................................... 274Clasificacion de los herbicidas ....................................................................................................... 274Factores que afectan el desempeño de los herbicidas. Aplicados al suelo ............................... 286Factores que afectan el desempeño de los herbicidas. Aplicados al follaje .............................. 288Absorcion de los herbicidas ........................................................................................................... 288

Caracteristicas de los herbicidas más utilizados en el cultivo de arroz ...................................... 292Resistencia de las malezas a herbicidas ....................................................................................... 302Bibliografia ..................................................................................................................................... 305

8. Monitoreo y manejo de enfermedades en elcultivodel arroz en colombia ......................................................................................................309

Introduccion ................................................................................................................................... 309Factores que inciden en el desarrollo de las enfermedades del cultivo de arroz ........................ 310

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Agentes causales de enfermedades ............................................................................................. 311Expresión de las enfermedades en el cultivo ............................................................................... 311Manejo integrado de enfermedades .............................................................................................. 312Acciones a desarrollar.................................................................................................................... 328Principales enfermedades del cultivo de arroz ............................................................................. 330Bibliografía ..................................................................................................................................... 343

9. Manejo integrado de artropodos ............................................................................345

Introduccion .................................................................................................................................... 345Insectos fitofagos y daños que causan al cultivo .......................................................................... 346Insectos fitofagos del cultivo del arroz en Colombia .................................................................... 348El complejo sogata y el virus de la hoja blanca, en el cultivo del arroz en Colombia ................. 353Relacion insecto-planta-virus ...................................................................................................... 355Las epidemias de hoja blanca en Colombia .................................................................................. 356Manejo del complejo sogata-hoja blanca .................................................................................... 357Manejo integrado de chinches pentatomidos ............................................................................... 369Manejo de la chinche oebalus spp en el cultivo de arroz en Colombia ........................................ 370Manejo integrado de la chinche de la panicula ............................................................................. 375Bioecologia y manejo de grillos en el cultivo de arroz ................................................................. 385Acaros fitofagos asociados al cultivo de arroz. Bioecologia y manejo. ....................................... 396Manejo integrado de acaros fitofagos. .......................................................................................... 400Muestreo y comportamiento del acaro steneotarsonemus spinki .............................................. 407Control biologico como alternativa para el manejo integrado de insectos fitofagos en arroz .......... 415Metodos de control biologico ....................................................................................................... 417Agentes de control biologico ......................................................................................................... 417Control biologico en el cultivo de arroz ........................................................................................ 420Bioinsumos para el manejo de insectos fitofagosen el cultivo de arroz en Colombia ............... 423Importancia y diversidad de las arañas en los agroecosistemas:caso del arroz ....................... 428Papel de las arañas en los arrozales ............................................................................................. 430Modo y mecanismo de acción de insecticidas: nuevos compuestos y tecnologías .................... 432Insecticidas biologicos ................................................................................................................... 445Insecticidas transgenicos ............................................................................................................... 446Bibliografia ...................................................................................................................................... 448

10. Manejo y calibracion de equipos de aspersion ............................................463

Tipos de aplicación ......................................................................................................................... 464

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11. Manejo poscosecha del cultivo de arroz en colombia ..............................481

Introduccion .................................................................................................................................... 481Marco teorico .................................................................................................................................. 482Prácticas de manejo ....................................................................................................................... 482Calidad culinaria ............................................................................................................................. 483Perdidas economicas al cosechar en el momento no oportuno .................................................. 485Calibracion de combinadas ............................................................................................................ 491Recomendaciones ......................................................................................................................... 501Bibliografia ...................................................................................................................................... 503

12. El servicio de extension rural en la federacion nacional arrocero ............505

Origen del servicio de extensión FNA - ETC ................................................................................. 505Descripción de las zonas arroceras ............................................................................................... 506El sistema de extensión rural ........................................................................................................ 517

13. Amtec con responsabilidad social arrocera ..................................................523

¿Cuál es mi responsabilidad social como arrocero? .................................................................... 524Entorno arrocero. Paisaje y medio ambiente ............................................................................... 525Practicas amigables con el medio ambiente. ............................................................................... 527Uso de umbrales y niveles para toma de decisiones ................................................................... 532Conservacion de los recursos suelo agua planta ........................................................................ 532Impacto ambiental en amtec ......................................................................................................... 537Adopcion masiva de tecnologia “amtec” ...................................................................................... 541Definicion del modelo de transferencia proyecto “amtec” .......................................................... 543Metodologia de implementacion ................................................................................................... 544Modelo de transferencia de tecnologia ........................................................................................ 550La competividad se consigue via adopcion de tecnologia ........................................................... 551Bibliografia ...................................................................................................................................... 566

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1. PLANEACIONESTRATEGICAADMINISTRACION DE FINCAS

Fundamentos de la empresa agropecuaria

La administración es un proceso que implica la planeación, la organización, la di-rección, la ejecución, la coordinación y control de las operaciones de una empresa.

Administrar es el acto de combinar ideas, procesos, materiales y recursos con las personas que producen o venden bienes y servicios. Por lo anterior es necesario, que la forma y el momento en que combinen los elementos mencionados sea pro-gramado adecuadamente.

Asi, el fin de la administración de empresas agropecuarias, es el proceso de toma de decisiones mediante el cual los recursos se distribuyen en un número de alter-nativas, con el propósito de organizar, integrar, dirigir y controlar la empresa, con el fin de alcanzar los planes proyectados (Espinosa, 2003; Guerra, 1992; Govermental Affairs Institute, 1979; y Pallares et al., 2005)

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ADMON. DE EMPRESASAGROPECUARIAS

(integración y coordinación)

CONTROL PLANIFICACIÓN

ORGANIZACIÓN

Dirección

Registros y sistemas contablesAnálisis de productividad

Análisis de rentabilidadControl financiero y de mercado

Liderazgo y motivaciónSupervisión

Comunicación

División del trabajoEstructura organizacional

Objetivos, políticas, procedimientosSelección de alternativas promisoriasQué producir? (Rel Producto-Producto)Cuánto producir? (Rel Producto-Producto)Cómo producir? (Rel Producto-Producto)

AutoridadAmplitud de control

EJECUCIÓN

Figura 1. Fundamentos de empresas agropecuarias

CARACTERISTICAS DE LAS EMPRESAS AGROPECUARIAS

Las empresas agropecuarias se determinan por los recursos que usa en el 1) pro-ceso de producción (Tierra, Mano de Obra, Capital, Conocimiento, Tecnología e In-formación), en 2) la administración (toma de decisiones) que pueda cumplir con los objetivos y fines de la empresa y 3) en el manejo eficiente de los insumos disponi-bles para obtener un producto.

De tal forma que combina los insumos en un proceso físico-biológico y de eficiencia económica, bajo condiciones de riesgo e incertidumbre, dando soluciónes a los pro-blemas (todos integrados en lo económico) (Guerra, 1992).

Identificar metas y objetivos: La primera función de la administración es identifi-car las metas y objetivos de la empresa (maximización de ingresos, crecimiento de la empresa, mantenimiento de un ingreso estable, etc).

Recursos limitados: Se debe establecer (identificar) que recursos se poseen para alcanzar las metas planeadas. Esto es más relevante en empresas en donde los

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recursos son limitados (área, mano de obra, tecnología, capital limitado, crédito y asistencia técnica). Los problemas más comunes de los administradores es el iden-tificar los recursos limitantes y la adquisición de recursos adicionales.

Usos alternativos: Cuando los recursos limitados se usan en un solo sistema de producción, la administración se hace más fácil. La dificultad radica cuando los re-cursos se puedan usar en diferentes formas para producir diferentes productos a fin de maximizar el ingreso de la empresa (Espinosa, 2003; Guerra, 1992; Govermental Affairs Institute, 1979; y Pallares et al., 2005).

PROBLEMAS DE LA EMPRESA AGROPECUARIA

PRODUCCIÓN

MERCADEO

Con que recursos se cuentaADMINISTRATIVOS

FINANCIEROS

TierraMano de obra

Maquinaria y equipoEdificios

Dinero

Como obtener tierra

Organización de la producción:

¿Para qué se quieren los fondos?

¿Dónde se adquirirían y como se pagaran?

CompraArrendamiento

Otras

Organización de la producciónEmpresa especializada

Empresa mixtaProcesos de producción.Programas de gobierno

¿Qué escala de producción utilizar?

¿Qué equipos se usarán?

¿Qué tecnología aplicar?

¿Qué comprar?

¿Qué vender?

GranIntermedia

Pequeña

Plan de la finca y presupuesto total

FuentesIntereses, plazos

TamañoEspecializado

PropiedadArrendamiento

Uso intensivo cápitaUso intensivo mano de obra

Combinación de ambas

Cuándo, dónde

A quién y cómo

División del trabajoTrabajo de operaciónTiempo de operaciónSistema de producciónInformación

Figura 2. Problemas en las empresas agrícolas

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Los objetivos de la administración de empresas agropecuarias son:

• Guiar la empresa en el mejor uso de los recursos en la producción.• Proporcionar un adecuado análisis sobre la eficiencia de la producción y su im-

portancia a nivel local, nacional o internacional.

Para la buena orientación de los procesos administrativos, es necesario integrar las diferentes disciplinas, como:

• Informática y ciencias de la computación.• Contabilidad.• Teoría económica.• Principios financieros• Ciencias biológicas• Antropología, Sociología y Psicología.• Ciencias políticas y legislación agraria.• Matemáticas y Estadística.• Tecnología agropecuaria.

FUNCIONES DE LA ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS AGROPECUARIAS

Planificación

Esta es usada para establecer los actos futuros que permitirán alcanzar los resul-tados esperados, para tal fin, se evalúa permanentemente toda la información den-tro y fuera del sistema que permite identificar nuevos problemas. Esto implica la identificación y definiciones de los problemas y la identificación de las soluciones alternativas (Guerra, 1992; Pallares et al., 2005)

Organización

Se entiende como la agrupación de varias unidades administrativas para llevar a cabo las tareas establecidas, bajo un ambiente laboral adecuado.

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Ejecución

Poner en operación los planes establecidos.

Control

Vigilar los resultados obtenidos con los planeados, para así, realizar los ajustes ne-cesarios para el logro de los objetivos trazados.

ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS

PLANIFICACIÓN

ORGANIZACIÓN

EJECUCIÓN

CONTROL

Identificación y definición del problema¿Qué, Cuanto y Como producir?

Diseñar políticas, medios y procedimientosSeñalar soluciones alternativas

Distribución del trabajoDefinición de autoridad

Estructura de autoridadTipo de empresa

Acción de los planes seleccionadosContratación de personalDirigir la ejecución de las tareasMotivaciónComunicación

Seguimiento a planes y tareasMedición del desempeñoAjustes

Figura 3. Funciones en la administración de empresas agrícolas

PLANEACIÓN O PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA O VISIÓN ESTRATÉGICA DEL FUTURO

La función de la técnica administrativa consiste en pensar, juzgar y toma de deci-siones, las cuales deben estar soportadas bajo un esquema de planeación, que para los efectos de esta presentación la llamaremos “Planeación Estratégica” y debe en-focarse en una estrategia previamente definida.

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¿Cuál es la importancia de la Planeación?

• Propicia el desarrollo de la empresa.• Reduce al máximo los riesgos.• Maximiza el aprovechamiento de los recursos y tiempo (Pallares et al., 2005).

La estrategia es un conjunto de acciones que se ejecutan para alcanzar un objetivo o meta determinada. Así, se debe planear qué acciones se realizaran de manera talque se logren los cometidos.

Por lo tanto, uno de los primeros pasos de la Planeación Estratégica es la de deter-minar los objetivos, metas, alcance y fines de las empresas o agricultores y luego planear estratégicamente las acciones para alcanzarlos.

La planeación estratégica sólo la puede realizar cada empresa que conoce pro-fundamente su estructura, su cultura, sus capacidades, sus debilidades, sus am-biciones, objetivos y su visión, puesto que cada empresa es un caso particular, un mundo aparte que requiere de planes y estrategias específicas (Espinosa, 2003; y Guerra, 1992).

La planeación supone la necesidad de anticipar el futuro, anticipar los riesgos, los beneficios, las oportunidades, las debilidades, para con base a ellos fijar un plan para actuar en función de lo proyectado y así aprovechar al máximo las oportunidades detectadas y evitar los riesgos, o por lo menos mitigar mitigarlos.

En el proceso de planificación agrícola hay que considerar tres momentos:

• El análisis de lo regional y macroeconómico.• La planeación física• La planeación económica

Es importante tener presente que en la planeación estratégica nada es generali-zable. Nada se puede copiar e implementar sin antes hacer un estudio y adapta-ción acorde al medio en que se requiere implementar (Espinosa, 2003; y Guerra, 1992).

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Tabla 1. Etapas de la adminstracion de empresas y sus actividades (Tomado de Guerra, 1992).

PLANIFICACIÓN ORGANIZACIÓN EJECUCIÓN CONTROL

Identificar y definir objetivos y metas.

Dividir el trabajo en tareas cooperativas.

Dirección de las acti-vidades.

Implementar sistema para medir el desem-peño de producción, mercadeo y finanzas.

Estimar los precios de productos e insumos futuros.

Tareas operativas en puestos operativos.

Adquirir y adminis-trar las propiedades

Sistema adecuado de contabilidad para producción, mercadeo y finanzas.

Determinar las condi-ciones en que operara la empresa agrope-cuaria.

Posiciones operativas en unidades relacio-nadas y administra-bles.

Contratar y capacitar mano de obra.

Comparar los resul-tados con la planifica-ción.

Desarrollar un plan de largo plazo y para el periodo de producción.

Definir funciones y requisitos de puestos.

Adquirir y adminis-trar maquinaria y equipo.

Identificar las acciones correctivas.

Establecer políticas, procedimientos y mé-todos para las metas.

Delegación de auto-ridad.

Consecución de capital y compra de equipos.

Informar las acciones correctivas para ejecu-ción.

Establecer comporta-mientos de la pro-ducción, mercadeo y finanzas.

Instalaciones adecua-das.

Cronograma de tareas.

Ajustar el plan de acuerdo a los resulta-dos de control.

Anticipar problemas futuros y desarrollar planes de contingencia.

Revisión de la organi-zación por resultados.

Comunicación con las personas in-ternas y externas que participan en la producción.

Modificar los planes de acuerdo a los re-sultados.

Revizar la ejecución de acuerdo a los re-sultados del control.

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La planeación nos permite tomar decisiones ante las preguntas que se presentan como:

• ¿Qué hacer?• ¿Cuándo?• ¿Con quién?• ¿Cómo hacerlo?

La planeación a largo plazo es la primera que se lleva a cabo, puede ser por un tiem-po de hasta cinco años y luego es seguida por la planeación a corto plazo, la cual va en función de la primera.

Etapas básicas de la Planeación Estratégica

• Misión de la empresa• Políticas• Objetivos• Análisis de la situación• Estrategia de la empresa• Toma de decisiones (Espinosa, 2003; y Guerra, 1992).

Ejemplo:

PREGUNTAS FUNCIÓN ADMINISTRATIVA RESULTADOS

Que se quiere hacer?Que se va a hacer?Que acciones deben tomarseComo se va a hacer?Cuando se va a hacer?

Planeación Estudio del medio ambienteEstablecer objetivosEstablecer la misiónPronosticar el futuroDeterminar los recursos necesarios

En las empresas agrícolas se debe desarrollar diferentes planes estratégicos, de-pendiendo de las áreas que funcionan. Por ejemplo se tiene un Plan Estratégico para la empresa y a su vez planes estratégicos para las áreas como producción, mercadeo, finanzas y personal (Espinosa, 2003; Guerra, 1992; Govermental Affairs Institute, 1979).

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PROCESOS PARA LA PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

MISIÓN

POLÍTICA

Interna: Externa:

OBJETIVOS PERMANENTES

ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN DE LA EMPRESA

ESTRATEGIA DE LA EMPRESA

PLANES ESTRATÉGICOS DE LAS ÁREAS

Ambiente de la empresaCompetitividad de la empresaClientela de la empresa

CompetitividadRentabilidadEficienciaFactibilidad

Penetración de mercadosDesarrollo de mercadosDesarrollo de nuevos productosDiversificación

ProducciónComercializaciónFinanzasPersonal

DebilidadesOportunidadesFortalezasAmenazas

FísicoBiológicoSocialCulturalInstitucionalTecnológico

PLANES ESTRATÉGICOS DE LA EMPRESA

Figura 4. Procesos para la planeación estratégica.

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PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

MISIÓN DE LA EMPRESA, POLÍTICAS DE LA EMPRESA, OBJETIVOS DE LA EMPRESA, ANÁLISIS DE LA EMPRESA,

ESTRATEGIA DE LA EMPRESA

Gerencia Administrativa Gerencia OperativaDesarrolla objetivos y estrategias

para divisiones y departamentos

Desarrolla programas, proyectos y presupuesto para divisiones y

departamentos

Ejecuta programas y proyectos

Mide y evalúa resultados

Figura 5. Ejemplo de áreas basicas o gerencias en la administración de empresas.

En el proceso de planeación estratégica se deben considerar tres momentos:

1. Análisis de Problemática Regional y Macroeconómica

El objetivo de esta etapa es identificar los factores externos a la finca, generalmente fuera del control del agricultor, que son determinantes para el éxito del cultivo:

• Medidas políticas del Gobierno al cultivo.• Precios nacionales e internacionales.• Pronostico climático.• Situación de abastecimiento nacional y posibilidad de importaciones• Estado de la infraestructura vial, de riego, de almacenamiento, de servicios, etc.• Situación del mercado regional de mano de obra, insumos y del arroz.

Seguridad para administrar y operar (Espinosa, 2003; Guerra, 1992; Govermental Affairs Institute, 1979, Pallares et al., 2005

2. Planificación física

El arroz es un cultivo de ciclo muy corto cuyas principales labores deben realizarse en los primeros 45 dias para asegurar su éxito. El objetivo de la planificación física es precisar el tipo de labores, la época, tecnología y forma como se harán.

• Estado de instalaciones, obras y maquinaria y sus necesidades de mantenimiento.• Análisis de la cosecha anterior. Resultados técnicos y económicos, proble-

mas sanitarios.

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• Estado físico y químico del suelo.• Evaluación del banco de semillas.• Tipo de labranza y equipos más pertinentes.• Variedad que sembrará. Disponibilidad y calidad de la semilla.• Plan de fertilización según la variedad: dosis, fraccionamientos.• Plan de manejo de malezas: Tipo de control: cultural, químico; Momentos de

control: Quema, PSI, pre, post.• Manejo sanitario: Desinfección de semilla, densidad de siembra, manejo inte-

grado, evaluación de daño, etc.

3. Planificación económica

Tiene como objetivo prever la cuantía y oportunidad de los recursos para financiar el proyecto. Esta etapa casi que es simultánea con la planificación física pero por razo-nes metodológicas se separan. En el arroz es muy importante porque la mayoría de las inversiones se hacen en los primeros 45 días.

4. Criterios básicos para valorar

El primer paso en la evaluación de los costos es evaluar los servicios prestados por los recursos propios del agricultor: tierra, trabajo y capital

Tierra. Esta valoración es difícil debido a que los mercados de tierra son poco con-fiables. Las tasas de arrendamiento no necesariamente están vinculadas con el pre-cio de la tierra o su productividad marginal. La tierra es una fuente de poder político, una reserva de riqueza y su uso en agricultura no necesariamente es un costo.

En el mercado de arrendamiento establece un costo de oportunidad por cuanto se puede mantener la propiedad junto con el servicio de reposición de riqueza. A la tierra se le debe imputar un costo financiero igual al ingreso sacrificado del usuario o el valor que podría obtener arrendando su tierra.

Trabajo. Para el pequeño productor, el trabajo representa una reserva de valor. Asignar un valor al trabajo familiar es importante para establecer la asignación re-sidual que recibe la dirección y la capacidad empresarial.

Capital. Hay que distinguir entre capital fijo (bienes duraderos como máquinas, equipos, estructuras) y capital circulante (efectivo, inventario de bienes para la ven-ta, materia prima, insumos).

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Se puede dividir entre bienes duraderos que sobreviven al proyecto (capital fijo) y bienes consumidos en el proyecto

El capital fijo se puede dividir en componentes producidos en la explotación (mejo-ras, canales cercas y componentes adquiridos (máquinas, animales), éstos últimos, tienen un costo de oportunidad en el mercado de arrendamiento.

COSTOS DE PRODUCCIÓN

Son el valor en términos monetarios de todos los insumos de producción

• El precio de los insumos que entran por completo en el proceso (fertilizantes, agua)• El precio de servicio de los factores que sirven al proceso de producción: tracto-

res, edificios• El precio calculado de los servicios de producción: mano de obra, gastos generales

Los costos se clasifican en dos:

Costos fijos. No varían cuando hay un cambio en el nivel de producción: adminis-tración, mantenimiento de instalaciones, amortizaciones.

Costos variables. Varían cuando hay un cambio en la magnitud de la producción: fertilizantes, agroquímicos, mano de obra. Los costos variables son los que es-tán bajo el control del productor, siendo estos los que determinan el nivel óptimo de producción.

Costo marginal. El costo marginal se define como la variación en el costo total, ante el aumento de una unidad en la cantidad producida, es decir, es el costo de pro-ducir una unidad adicional. Matemáticamente se expresa como la derivada parcial del costo total respecto a la cantidad:

Costo Marginal = ∂ Costo Total / ∂CantidadCMg = ∂CT / ∂Q

El costo marginal es un concepto fundamental en la teoría microeconómica, debido a que se utiliza para determinar la cantidad de producción de las empresas y los pre-

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cios de los productos. Este costo depende de la tecnología utilizada en la producción y de los precios de los insumos.

El punto óptimo de la producción es cuando los costos marginales son iguales a los beneficios marginales. Se debe continuar produciendo siempre que el valor de la producción sea mayor que los costos variables es decir siempre que haya un exce-dente bruto. Al calcular la rentabilidad en el corto plazo no se deben considerar los costos fijos.

Hay que cuidar que los costos fijos de la finca tengan siempre correlación con la producción.

El nivel óptimo de producción es cuando los costos marginales sean iguales a las entradas marginales y no cuando el costo por unidad de producción sea el mínimo.

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BIBLIOGRAFIA

Espinosa, M. 2003. Curso de planificación y administración de fincas. Escuela Inter-nacional de Agricultura y Ganaderia. Nicaragua

Guerra, G. 1992. Manual de administración de empresas agropecuarias. Intituto Interamericano de Cooperacion para la Agricultura (IICA). San Jose, Costa Rica.

Govermental Affairs Institute. 1979. Administración agrícola. Libro de consulta para el desarrollo. Politicas: Prioridades y estrategias. Vol. 2. Washington.

Pallares, Z., Romero, D. y Herrera, M. 2005. Hacer empresa un reto. Fondo Edito-rial Nueva Empresa. Cuarta Edicion. Bogota.

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MEJORAMIENTO GENÉTICO Y PRODUCCIÓN DE SEMILLLAS EN ARROZ

2. MEJORAMIENTOGENÉTICO Y PRODUCCIÓN DE SEMILLLAS EN ARROZ (0ryza sativa L.)

INTRODUCCION

El arroz, el maíz y el trigo constituyen los cultivos más importantes a nivel mundial ya que sustentan la base para la seguridad alimentaria de la humanidad.

De acuerdo a la División de Investigaciones Económicas de FEDEARROZ, en Colom-bia, el arroz se cultiva a lo largo de 211 municipios, bajo los más diversos ambientes y sistemas de siembra, es sustento para más de 28.000 familias productoras.

Dada esta importancia, la genética y el fitomejoramiento juegan un papel importan-te en la obtención de nuevos materiales genéticos que sustenten la alimentación de Colombia, los cuales debe ser competitivos, y adaptados a los diferentes ambientes y a las tecnologías de produccion modernas.

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Mejoradores de gran experiencia, como Peter Jennings han citado en diversos do-cumentosen los cuales manifiestan como el conocimiento de la planta, su evolución, las interacciones, el mejoramiento convencional y el desarrollo de herramientas bio-tecnológicas, son importantes para ofrecer alternativas en semillas de variedades e híbridos, que puedan incrementar la eficiencia de productiva.

En los últimos años en el sector arrocero, han surgido numerosos programas de me-joramiento genético, dado a través de instituciones gremiales y de empresas privadas de índole regional y transnacional, que se han sumado a la tarea de ofrecer al productor arrocero alternativas genéticas para incrementar el rendimiento y eficiencia del cultivo.

IMPORTANCIA DEL CULTIVO DEL ARROZEl arroz Oryza sp., es uno de los cultivos con mayor importancia a nivel mundial, es el cereal que más se consume en el mundo después del trigo. Todos los continentes del planeta producen arroz, incluyendo Asia, América del Norte y Sur, Unión Euro-pea, Oceanía y Centro-este de África con excepción de la Antartida; se siembra des-de el Ecuador hasta latitudes de 53° norte (en China) y 35° a 40° sur, y en regiones tropicales hasta las alturas de 2400 m sobre el nivel del mar. Su producción se ex-tiende a más de 100 países y se constituye en la base alimenticia de más de la mitad de la población mundial proporcionando el 27% de la energía alimentaria y el 20% de las proteínas. De todos los cereales existentes o conocidos, es el arroz, el que ofrece la posibilidad de llenar más rápidamente un déficit de producción agrícola para la alimentación del hombre (Chandler, 1984; FAO 2004a, FAO 2004b, Gramene 2006).

El cultivo se concentra en Asia, que representa aproximadamente el 90 por ciento de la producción y el consumo mundial, siendo China y la India las responsables de casi la mitad de la producción mundial (FAO, 2003).

Las características particulares del producto y los diferentes grados de protección aplicados en los diversos países han dado lugar a un mercado internacional del arroz segmentado. Siendo los dos los tipos más importantes:

1. El Indica. De grano largo, representa alrededor del 75 por ciento del comerciototal y está sujeto a aranceles relativamente bajos.

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2. El Japónica,. De grano mediano, que representa el 12 por ciento del mercado mundial, al cual se aplican niveles de protección más altos.

3. Los Aromáticos (Basmati y Hom Mali), y un pequeño porcentaje al arroz gluti-noso, cuyos aranceles tienden ser más bajos que los del Japónica (IRRI, 2013).

Colombia, hace parte de los países que producen más de 1 millón de toneladas de arroz al año, se cultiva en 211 municipios, con cerca de 28.000 productores con vinculación directa al cultivo y con aproximadamente 2 milllones de personas que de forma indirecta obtienen ingresos del cultivo y procesamiento industrial (FEDEARROZ, 2009).

Tabla N° 1: Producción y rendimiento del arroz a nivel mundial, Fuente: FAO, 2001

PRODUCCIÓN A NIVEL MUNDIALPaís Producción ™ Rendimiento (kg/Ha)

Mundo 592.873.253 3.864

China 190.389.160 6.241

India 135.000.000 3.027

Indonesia 51.000.000 4.426

Vietnam 32.000.000 4.183

Bangladesh 29.856.944 2.852

Thailandia 23.402.900 2.340

Myanmar 20.000.000 3.333

Japón 11.750.000 6.528

Brasil 10.940.500 3.010

Filipinas 12.500.000 3.205

U.S.A 8.692.800 6.963

República de Corea 7.270.500 6.880

Colombia 2.100.000 4.773

Perú 1.664.700 5.549

ORIGEN Y DISPERSION DEL ARROZ CULTIVADODel género Oryza, la especie Oryza sativa es la de mayor importancia económica, ya que es cultivada ampliamente en todo el mundo. La otra especie cultivada, O.

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glaberrima, se cultiva solamente en el oeste de los países africanos (Vaughan et al., 2005).

Los diferentes estudios que se han realizado sobre estas 2 especies divergentes, han identificado claras diferencias morfológicas adicional a las diferencias filogené-ticas entre las especies cultivadas el género Oryza. Las diferentes formas de O. gla-berrima pueden ser diferenciadas de las asiáticas, entre otras, por presentar lígula corta, 0,40 cm y 2,09 cm, respectivamente. Además de tener aspecto rudimentario y fuerte, O. glaberrima también presenta menor número de ramificaciones secun-darias en la panícula y las plantas mueren después de la maduración (senescencia precoz) (Gurdev S., Khush, 1997).

Se establece que el centro de origen del arroz cultivado, se encuentra en los países de India, China, Tailandia y países Indochinos. Estudios desarrollados, consideraron imposible confinar el origen del arroz, en un sitio en particular. Considerando varias hipótesis como la del origen en la India, China, regiones montañosas del sureste de Asia y la hipótesis de los diversos orígenes propuestos por Morinaga en 1955, citado por Matsuo, 1997.

La distribución del arroz ocurrio desde los centros de origen a varios lugares de Asia y sitios más lejanos, se dio probablemente durante la era antes de Cristo. Debido a las rutas de dispersión y a los crecimientos poblaciónales, se ocasionaron cambios en la apariencia y calidad del grano por efecto de la domesticación y preferencias de las mismas poblaciones y su evolución a través del tiempo (Oryzabase, 2006).

Las diferentes formas de paddy, clasificadas por Matsuo (1952), a, b y c, corres-ponden a tipo redondo (grano corto), que conforma el arroz de 1) Tipo Japónica de tierras bajas o sus afines, 2) Tipo largo (grano grande) japónica de tierras altas y 3) Tipo delgado (grano largo) de tipo Indica o sus afines. Según resultados de laspruebas sobre las formas de grano en ladrillos de adobe, en el siglo X, tipos de grano corto y largos fueron predominantes en el interior de la península indochina, incluyendo Burma, mientras que de tipo delgado se encontró en las zonas panta-nosas de la costa.

De acuerdo a Chang (1975), postula que el área de origen se extiende desde el rio Ganges, Bruma, la península indochina y el sur de China, y la región montañosa de Watabe, y que solo el tipo Indica migro del sur a regiones del oeste de la India. Dos rutas son postuladas para la migración Japónica, en las tierras del rio Yangtzé, la

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primera de la parte sur a la base central del rio y la segunda al sur de China. Por el norte a través de la cuenca del rio Huanghe.

Durante los siglos 11 al 15, el tipo de grano corto fue el predominante en las zonas del interior, seguido del tipo largo. La frecuencia de la aparición del tipo de arroz largo, en las planicies centrales de Tailandia era baja. Entre los siglos 13 y 14 el tipo delgado se incrementó. En los siglos 16 al 18 desaparece el tipo largo y el tipo delgado se ve fortalecido en las tierras del interior de Tailandia. Con el pasar de los años, el tipo delgado (Indica), se convirtió en el grupo predomínate en las planicies del sureste Asiático. Se estima que este arroz tipo indica fue llevado a la península de indochina desde las zonas del delta del Ganges. El arroz tipo javánica, probable-mente, se desplazó a lo largo de las islas, hasta alcanzar las Filipinas y Taiwán en dirección norte. Morinaga (1969), y otros, identificaron el arroz tipo javánica en va-riedades locales de las islas de Okinawa. Garris, Amanda J, et al., 2005

Por la poca literatura, es difícil conocer la distribución del arroz tipo indica hasta el oeste medio de Europa, Strabo, un geólogo griego, describe que el arroz crecía en Bactria, Babilonia, Susa y la baja Siria, alrededor de 2000 años atrás. Reinhardt (1911) y otros, Togari y Kan (1956) reportan que el arroz ha sido cultivado en países Babilónicos cerca del Tigris y el Éufrates en el siglo quinto antes de Cristo, desde donde se extendió a Siria, Asia menor y tierras irrigables de la península de Arabia.

P.O.S. COLOMBIA

320 A.C.

1000 A.C.

900 A.C.

3000 A.C.

100 A.C.

Figura 1. Rutas de dispersión del arroz cultivado, Adaptado de Origen evolución y diversidad del arroz, Acevedo 2006

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En el este de África, el arroz fue introducido por los malayos desde la India en la era antes de Cristo, en el norte el arroz fue introducido durante los siglos 6 y 7 de Siria y Egipto, y a Marruecos en la invasión de los árabes.

En norte América, el arroz fue introducido a Carolina del norte desde Madagascar en 1660 por Neerlandeses, en Luisiana, en 1718, introducido por españoles y portu-gueses y en California inmigrantes Japoneses introducen el arroz en el siglo XX. En Suramérica, en el siglo XVI españoles y portugueses introducen el arroz.

Proceso de domesticación del arroz cultivado

El proceso de domesticación del arroz cultivado, no ha sido claramente estableci-do. Vavilov en 1926 y 1951 sugiere la teoría de los “Centros Dominantes de Genes”, considerando que la domesticación del arroz ocurrió en la India. Además esta teoría está basada sobre el reconocimiento de la gran variabilidad genética, así como la estrecha relación ecológica entre las especies silvestres y cultivadas observadas en la India. Morishima, 1984.

Ho (1969), propone la posibilidad que la domesticación probablemente ocurrió en China, basado en evidencias arqueológicas e históricas las cuales apoyan esta teo-ría, indicando que el cultivo de arroz ocurrió en China 1000 años antes que en la India.

Estudios sobre el origen y la domesticación del arroz, señalan a la región del Hi-malaya y suroeste de la China, como Centros de Diversificación y Domesticación de la especie O. sativa. Esto, apoyado por la presencia y conservación de la variación genética existente en la zona, debido a la diseminación de cruzamientos y al aisla-miento de las condiciones ambientales.

Oka (1988) y OECD (1999), señalan que como producto de la domesticación, O. sati-va ha desarrollado muchos tipos o variedades que permiten su adaptación a amplias condiciones ambientales, tales como: (a) climas tropicales o templados (desde lati-tud de 35° sur en la Argentina a 50° norte en la China); (b) diferentes tipos de suelo (110 países, desde el nivel del mar hasta 3.000 m de altitud) y (c) baja o alta depen-dencia de lámina de agua durante el ciclo de cultivo.

Morishima (1984), describe como principal cambio debido a la domesticación del arroz, la disminución del desgrane de la panícula, facilitando la cosecha. En la tabla 2 se describen algunos cambios debidos a la domesticación del arroz.

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Tabla 2. Cambios ocurridos durante el proceso de domesticación del arroz, Adapta-do de Origen evolución y diversidad del arroz, Acevedo 2006.

CARÁCTER SILVESTRE CULTIVADA

Desgrane de la panícula Alto desgrane Desgrane disminuido

Número de hojas Menor número de hojas Aumento en el numero

Panículas por planta Pocas panículas por planta Aumento en el numeroTamaño de Panícula Panículas pequeñas Aumento en el tamaño

Capacidad de macollamiento Baja capacidad Alto macollamientoPeso del grano Bajo peso de grano Aumento en el peso de grano

Aristas Aristas largas y gruesas Disminución en tamaño y grosor

Dormancia de la semilla Latencia prolongada Disminución en el tiempo de latencia

Alogamia Parcial mente alogamos Prevalentemente autógama

Habilidad de flotación Gran habilidad de flotación Poca habilidad de flotación

TAXONOMÍA DEL GENERO Oryza

De acuerdo a su clasificación taxonómica, el arroz es descrito, como especies clasi-ficadas en el grupo de Oryza sativa, que pertenece a: Bioversity, 2010

Reino: PlantaeSubreino: TracheobiontaDivisión: MagnoliophytaClase: LiliopsidaSubclase: CommelinidaeOrden: PoalesFamilia: PoaceaeSubfamilia: BambusoideaeTribu: OryzeaeGenero Oryza.Especie Oryza sativa L.

Al género Oryza pertenecen más de 20 especies, y solo dos de estas, son cultivadas; las demás, son especies silvestres de crecimiento natural en pantanos y tierras semi húmedas del sureste de Asia, África, centro y Suramérica.

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En la actualidad, 24 especies son incluidas en el género Oryza. De estas especies, Asiáti-cas perennis (perenne) y O. nivara (anual), conocida como O. rufipogon y africanas peren-nis, (perenne) y O. brevigulata (anual), conocida como O. barthii, son especies cercanas a las especies cultivadas. De acuerdo con Chang (1976), los ancestros de las especies cultivadas O. sativa puede ser originada de O. nivara asiática perenne, en tanto que O. glaberrima, puede ser originada de africana perenne, vía O. breviligulata (Tabla 3).

Tabla 3. Clasificación taxonómica, distribución geográfica y tipo de genoma del arroz adaptado de Origen evolución y diversidad del arroz, Acevedo 2006.

ESPECIES ORYZA TIPO DE GENOMA ÁFRICA CENTRAL O SUR

DE AMÉRICA ASIA OCEANÍA

Complejo O. sativaO. sativa AA Ѳ Ѳ Ѳ ѲO. glaverrima AA ѲO. barthii AA ѲO. Glumaepatula AA ѲO. longistaminata AA ѲO. meridionalis AA ѲO. nivara AA ѲO. rufipogon AA Ѳ Ѳ ѲComplejo O. officinalis.O. punctata BB, BBCC ѲO. malampuzhaensis BBCC ѲO. minuta BBCC Ѳ ѲO. eichingeri CC Ѳ ѲO. officinalis CC ѲO. rhizomatis CC Ѳ ѲO. alta CCDD ѲO. grandiglumis CCDD ѲO. latifolia CCDD ѲO. australiensis EE ѲO. brachyantha FF ѲComplejo O. granulataO. granulata GG ѲO. meyeriana GG ѲComplejo O. ridleyiO. longiglumis HHJJ ѲO. ridleyi HHJJ Ѳ ѲO. schlechteri ?? Ѳ

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VARIABILIDAD GENETICA Y ESPECIES RELACIONADAS

El número y nombre de las especies correspondientes al género Oryza difiere entre los distintos investigadores, desde Linneo en 1753 hasta Lu en 2004. Una de las mayores contribuciones a la clasificación del arroz fue dada por Rosche-vicz en 1931, al proponer la base para los siguientes estudios taxonómicos de género Oryza. En este estudio incluyó 19 especies de este género y los dividió en cuatro secciones (Sativa, Granulata, Coartata y Rhynchoryza). Chevalier en 1932 clasificó el género Oryza dentro de cuatros secciones (Euoryza, Padia, Schero-phyllum y Rhynchoryza) y 23 especies. Ghose, Ghatge y Subrahmanyan en 1956, dividen el género Oryza en tres secciones (Sativa, Officinalis y Gramulata) y 21 especies, todos citados por Watanabe (1997). Por su parte, Morishima y Oka (1960), calcularon el coeficiente de correlación de 42 caracteres y 16 especies del género Oryza, concluyendo que la sección Sativa propuesta por Roschericz en 1931, puede ser subdividida en tres subsecciones (Sativa, Officinalis y Aus-traliensis).

Más recientemente, Tateoka (1964) dividió el género en cinco secciones (Latifó-lia, Sativa, Glaberrima, Rdleyi y Meyesiana). Sharma y Shastry (1971) citado por Watanabe (1997), dividen el género Oryza en tres secciones (Padia, Angustifo-lia y Oryza), estableciendo dos y hasta tres series dentro de cada sección y 28 especies. Sharma (1986) estudió estas secciones del género Oryza y concluye que la sección Padia está representada por especies del sureste de Asia, siendo plantas pequeñas, perennes, creciendo en ambientes sombreados y adaptadas a suelos bien drenados, semillas sin aristas de tamaño medio, ejemplo (O. schle-chteri, O. meyeriana, O. ridleyi). La sección Angustifolia está representada por especies del grupo de África, adaptadas a ambientes abiertos, plantas perennes y anuales que crecen en lugares pantanosos, ejemplo (O. perrieri, O. brachyan-tha, O. angustifólia).

Entretanto, la sección Oryza está distribuida en los trópicos, plantas altas, adapta-das a condiciones de alta humedad y en ambientes abiertos, ejemplo (O. latifólia, O. australiensis y O. sativa). Los mismos autores estudiaron los principales caracteres del género Oryza, los cuales están resumidas en la tabla 4. Este estudio indica que la

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sección Padia parece ser más primitiva, mientras Oryza ocupa la posición avanzada. Las especies en secciones o complejos diferentes.

Tabla 4. Principales caracteres primitivos y avanzados del género Oryza, adaptado de Origen evolución y diversidad del arroz, Acevedo 2006

CARACTERES PRIMITIVOS AVANZADO

Panícula Terminación Muchos raquis En racimos

Panícula Ramificación Abundantes Pobres

Aspecto de la lema y la palea Suaves Ásperas

Arista Larga Corta

Hábito de Crecimiento Perenne Anual

Los estudios de filogenia y sistemática, realizados por Oliveira (2004) sobre el género Oryza, permitió sugerir un nuevo arreglo de este género, como sigue, tres secciones: Granulata (2 especies), Ridleyi (2 subsecciones y 5 especies) y Euoryza (2 subsecciones Australiensis Y Officinalis), esta última con cuatro se-ries y 19 especies. Las especies del género Oryza presentadas en la tabla 4, son los más usados en los estudios actuales de taxonomía, debido a su consistencia en la literatura, los complejos más estudiados son O. sativa y O. officinalis.

La especie O. sativa presenta mayor diversidad genética encontrándose hasta tres sub-especies, las cuales son clasificadas basada en su ecología y morfolo-gía en: Indica, Japónicas y Javánicas; mientras que en O. glaberrima, tal tenden-cia no fue encontrada. Esto puede sugerir que diferencias en el sistema genético de las especies silvestres ancestrales pueden haber llevado a diferentes tipos de evolución de las formas cultivadas. La sub-especie Indica está distribuida en los trópicos y subtrópicos, la Javánica se cultiva en Indonesia, siendo también conocida como Japónica tropical, mientras que la Japónica, se encuentra distri-buida en zonas no tropicales (templadas), sin embargo, existe sobre posición de caracteres entre esos tipos.

Katayama (1997) evaluó diferentes especies silvestres y cultivadas, muestrea-das en varios países (India, Sri Lanka, Indonesia, China, Corea y Tailandia). Cinco

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características fueron empleadas para la clasificación, las cuales se muestran en la tabla 5.

Tabla 5. Diferencias de las subespecies Indica y Japónica, adaptado de Origen evolución y diversidad del arroz (Acevedo, 2006).

CARACTERES INDICA JAPÓNICA

Forma y color de la hoja Larga y verde clara Estrecha y verde oscura

Angulo de la hoja bandera Agudo Abierto

Forma del grano Largo y fino Intermedio y redondo

Arista Fina y corta Gruesa y larga

Distribución geográficaSur de China, India, Taiwán

y Sri LankaJapón, Corea y Norte de

China.

Disponibilidad y bancos de germoplasma

Según Jennings, 1981, el principal factor individual que facilita el mejoramiento del arroz es la extraordinaria diversidad varietal que se encuentra en Oryza sativa y sus especies cercanas. La amplia variabilidad es la piedra angular del éxito de los pro-gramas de mejoramiento varietal.

El IRRI mantiene aproximadamente 110.000 introducciones varietales y continúa recolectando nuevas introducciones en aéreas geográficas de interés especial. Un catalogo de descripciones de campo y laboratorio de muchas de las introducciones está disponible para todos los investigadores de arroz. Sin embargo, pocos progra-mas pueden o deberían mantener incluso un pequeño porcentaje de las variedades recolectadas debido a las enormes dificultades que esto representa. Afortunada-mente, los fitomejoradores de todo el mundo que necesitan semilla con caracterís-ticas específicas pueden consultar el catalogo y solicitarlas al IRRI.

Los enlaces internacionales que se han desarrollado entre los programas constitu-yen otra importante ayuda para el mejoramiento de arroz, como el de los centros internacionales, en Colombia el CIAT, con alrededor de 7000 entradas, posee una colección relacionada con el banco mundial de germoplasma de arroz y la Federa-ción Nacional de Arroceros que conserva cerca de 5000 accesiones.

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MEJORAMIENTO GENETICO DE ARROZ

Objetivos del mejoramiento del arroz

Los sistemas de mejora varietal mediante la selección de los mejores genotipos con las características necesarias, son similares a los utilizados en otras especies vege-tales; son sistemas y métodos que fueron y son objeto de pequeñas evoluciones en el tiempo, con técnicas establecidas en áreas de estudio definidas.

Las variedades de arroz cultivadas han ido variando en los últimos años, mediante una gradual renovación de las más antiguas, en función de las mejores caracterís-ticas y provocando la desaparición de determinadas variedades, pues las nuevas ofrecen mejores rendimientos, una mayor resistencia a plagas y enfermedades, al-tura más baja (mayor resistencia al “vuelco”), mejor calidad de grano o bien una mayor producción, en búsqueda de una mayor adaptación a la variabilidad climática y la interacción genotipo por ambiente.

El desarrollo de variedades más productivas para utilizarlas a nivel de finca es el ob-jetivo primordial de los fitomejoradores y lo que justifica su labor ante la sociedad. Todo lo demás es secundario o respalda este objetivo. El éxito de un científico en desarrollar variedades mejoradas de arroz es directamente proporcional a su habi-lidad para identificar acertadamente las prioridades de investigación y para orientar correctamente sus metas y actividades.

La gran diversidad de problemas que limitan la producción de arroz en los trópicos obliga a los científicos de los programas productivos de mejoramiento de arroz a adop-tar un enfoque de equipo interdisciplinario para encontrar soluciones (FAO, 2009).

Definición y características de una Variedad de arroz

La definición de variedad está dada sobre un concepto genético: la heredabilidad de los caracteres. Con ello es una variedad o “cultivar” aquella cuya semilla reproduce, para todas las características, plantas iguales a aquellas de las que procede la se-milla, e idénticas entre sí. Esto sucede cuando se trata de especies y variedades au-tógamas (fecundación por la propia flor, autofecundación o hermafroditismo), como es el caso del arroz. Siendo este concepto de gran importancia porque los métodos

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de mejora aplicables al grupo de plantas autógamas, en su mayor parte, son dife-rentes de los aplicables a las especies alógamas.

Los caracteres para los que se pueden producir variaciones permanentes de tipo genético, o sea, hereditario, o fluctuaciones fenotípicas, o sea, ocasionales, son muy numerosos; aproximadamente, son 120 los caracteres que, actualmente en mejora genética, se consideran sujetos a variaciones.

Para algunos caracteres el problema, para el fin de la individualización y fijación de la variedad, es simple; para la mayor parte de los caracteres, por el contrario, se observa una fluctuación de una planta a otra o en condiciones distintas de cultivo, producida por las condiciones climáticas propias de cada ambiente, por las distintas situaciones nu-tritivas, por las prácticas de cultivo y por otros muchos factores; la amplitud de las fluc-tuaciones depende también de características genéticas de cada variedad individual.

Para obtener resultados económico-productivos elevados y uniformes, es necesa-rio el estudio genético y la selección de mejores variedades, con características es-tables y muy uniformes en el ámbito de la población en cultivo, lo cual toma varios años, incluso de una década a otra en la programación de actividades y consecución final de la variedad comercial.

La búsqueda de las nuevas variedades ha sido una constante dentro del programa de investigación de FEDEARROZ- Fondo Nacional del Arroz (FNA). Así, encontrar una variedad casi perfecta llevaba mucho tiempo, desde 5 años en el proceso de in-vestigación hasta alrededor de siete a doce años para que finalmente sea comercial, lo que significa que las variedades que están saliendo al mercado ahora mismo se empezaron a desarrollar hace ya bastantes años. También debe tenerse en cuenta que lo que entonces demandaba el molinero o industrial no es lo mismo que lo que se demanda actualmente, razón por la cual, el mejorador debe tener una visión a largo plazo que le permita planear de manera adecuada los atributos que deben hacer parte de la variedad que está diseñando. Afortunadamente, la mejora se ha acelerado y en la actualidad existen técnicas modernas que reducen el tiempo que transcurre entre el inicio del proceso de mejora hasta el hallazgo definitivo de la nueva variedad.

Los factores principales que se tienen en cuenta a la hora de obtener nuevas varie-dades son básicamente: lograr una mayor productividad, un grano sano que no se rompa durante el proceso industrial, una planta de ciclo corto y de una altura más bien baja, que no favorezca el encamado y sí la recolección mecanizada. También se intentan obtener variedades con granos de tipo largo a extralargo.

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El agricultor debe elegir la variedad a sembrar en su finca o lote, de acuerdo a una rigurosa evaluación de resultados y tiene que proceder al examen de aquellas que se encuentran en el mercado, basándose en las exigencias de carácter agronómi-co, y aquellas que muestren estabilidad de los resultados alrededor de las distintas épocas de siembra, según el ambiente y sistema de siembra en que el agricultor trabaje o según las condiciones del mercado.

Criterios de selección

Como se ha mencionado el arroz se cultiva en diferentes sistemas de producción. Estos sistemas mecanizables están agrupados en Colombia en riego y secano favo-recido, Sin embargo, esta clasificación no cubre la variación encontrada en el medio, suelos. Sistemas de siembra, precipitación, limitantes biológicos del rendimiento, y otros factores dentro de cada sistema general, Por ejemplo, los ecosistemas del arroz de secano son enormemente variados y cada uno tiene un complejo distinto de factores que limitan el rendimiento y es allí donde se encuentran los mayores retos de competitividad.

Los sistemas de producción también difieren marcadamente en su potencial de pro-ductividad, que fluctúa ampliamente de niveles muy altos a bajos. Los investiga-dores de arroz deben estudiar y determinar los sistemas de producción hacia los cuales están enfocando su investigación de mejoramiento varietal. El ecosistema de producción define el tipo de planta de mayor utilidad. El moderno tipo de planta ena-no es ideal para áreas en donde se dispone de fertilizantes y herbicidas, es menos útil para ecosistemas típicos de secano favorecido y carece de valor para cultivos en aguas profundas o para áreas de producción de secano en donde la humedad del suelo es el principal limitante del rendimiento.

En todos los sistemas de producción es esencial que los programas expongan sus materiales a presiones severas de selección. Con mucha frecuencia se controlan los insectos, enfermedades y deficiencias de agua simplemente para poder exhibir una buena parcela, en detrimento de la identificación de los segregantes más resisten-tes o tolerantes. Para áreas con problemas se necesita una mayor resistencia para una gama más amplia de limitantes, tales como enfermedades, insectos, frio, calor, aguas profundas y suelos nocivos (Jennings, et al., 1981).

En general los criterios de selección para un sistema de alta producción pueden describirse así:

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Aumento de la capacidad productiva

La capacidad productiva de la plantas de arroz, implica la participación de 3 com-ponentes principales que no actúan independientemente, peso de granos, numero de granos llenos por panícula y numero de panículas por área (planta); sumado a un amplio número de características que aportan durante el desarrollo del cultivo a la consecución de este objetivo primario con lo cual es necesario tenerlos en cuenta para la mejora, estos son:

• Capacidad germinativa: el número de semillas germinadas nos indica la capacidad genética de una determinada variedad para iniciar y completar la germinación. Este proceso tiene lugar a una temperatura mínima variable, entre 14 y 18ºC. Según esto, se puede comprender que las circunstancias climatológicas de cada campaña son las que marcarán la capacidad de germinación de cada variedad.

• Capacidad fotosintética: ligada a la selección de fenotipos que tengan un creci-miento inicial rápido, de forma que la actividad fotosintética sea máxima en un periodo de tiempo muy corto. Está muy ligada con la expresión de vigor inicial que muestran las plantas, lo cual expresa capacidad competitiva frente a las arvenses existentes en el campo. Máximo número granos por unidad de área: la selección de genotipos que tengan la panícula con un elevado número de ca-riópsides y una gran capacidad de macollamiento para obtener el mayor número de panículas por unidad de superficie cultivada -compatible con la facultad de resistir, a las situaciones desfavorables que podrían reducirlas.

• Reducido índice de respiración: la respiración destruye sustancias plásticas de reserva acumuladas en la planta, lo que se traduce casi automáticamente en una pérdida energética y en la reducción consiguiente de la producción. No es posible eliminar completamente esta actividad, pero se tiende a que el genotipo óptimo la minimice, o realice en menor expresión. No es carácter fácil de mejorar dadas las pocas posibilidades de afectarlo, frentes a las variaciones climáticas actuales y las técnicas para medir la respuesta de la planta.

• Resistencia al volcamiento: La menor altura de la planta está relacionada po-sitivamente con este carácter, que permite una buena respuesta productiva al incremento del abonado; además, la panícula situada en una posición baja posee mayor resistencia a la esterilidad, producida por ocasionales bajas temperaturas del aire, durante la formación de los gametos polínicos a nivel de microspora.

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• Alta capacidad de macollamiento: es un valor o parámetro de una gran impor-tancia, ya que es uno de los componentes de rendimiento con mayor sensibilidaddebido a que se correlaciona directamente con el número de panículas efectivaspor metro cuadrado, a partir de este se calcula el Macollamiento efectivo e incidedirectamente sobre el índice de cosecha.

• Peso de granos: calculado a partir del peso medio de 1.000 semillas, consti-tuye un factor esencial de productividad o rendimiento del arroz. Para el granocon cáscara, este valor puede oscilar entre 22 y 36 gramos. Son numerososlos factores que afectan este carácter, a saber: climáticos, edafológicos, agro-nómicos, etc.

• Ciclo vegetativo: claramente afecta la productividad y la competitividad de losagricultores, dado el tiempo comprometido en el cultivo frente a su respuestaproductiva; el dato se registra con el germinación y finaliza con la madurez fisio-lógica del 80% de paniculas maduras. Para realizar el control de este parámetrose tienen en cuenta los días y los grados acumulados o integral térmica. Tam-bién se puede dividir el ciclo en dos partes: la primera desde la siembra hasta lafloración, y la segunda, desde la floración hasta la maduración de la espiga. Lascondiciones de abonado, temperaturas, fotoperíodo, etc., pueden hacer cambiarel ciclo vegetativo del arroz.

• Resistencia al desgrane: es uno de los caracteres que diferencia los arroces co-merciales de los silvestres; siendo la causa de la caída del grano, que no es másque un proceso de suberificación y lignificación de las células que forman la basede la unión de la cariópside o el pedúnculo. Como regla práctica para determi-nar este carácter, se adopta la prueba de someter la espiga a una ligera presiónmanual, de manera que, cerrándola con la mano, se pueden desprender aquellosgranos menos adheridos y que constituyen el número de referencia al desgra-nado, reviste su importancia ya que un alto desgrane implica menor número degranos recogidos por el agricultor.

• Índice de cosecha: es uno de los caracteres actuales de medición y mejora, cal-culado a partir de la cantidad o peso real del área vegetal vs el peso del grano,considerado como la eficiencia productiva de las variedades.

• Maduración simultánea de todas las panículas y uniforme del grano: este carác-ter se ve afectado claramente por las condiciones climáticas variantes y en algu-

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nas variedades -principalmente las de panícula densa y de capacidad productiva superior- los granos situados en la base de la panícula maduran hasta 10-15 días después que los de la parte superior. Este tipo de situaciones dificultan la elección del momento adecuado para el corte y disminuyen el valor comercial del producto: hay un menor rendimiento de arroz elaborado por exceso de roturas y de granos inmaduros; el producto es menos uniforme.

• Características de calidad molinera: Entre los factores que aumentan el ren-dimiento industrial del arroz, desde el punto de vista económico comercial, seprefieren en el mercado nacional las variedades con cariópsides translúcidas yentre éstas los tipos de grano largo y estrecho, que poseen una relación longitud/anchura superior a 3,0 y una longitud media superior a 6’0 mm.

• De Cocción: Las características de cocción del arroz varían según el tipo de granoy la variedad. Las variedades de grano largo quedan secas y hojaldradas (lami-nosas) al cocinarlas, las variedades de grano corto y mediano son pegajosas ochiclosas. También existen formas intermedias. En Colombia son preferidos losgranos de tipo largo sin implicar que otros tipos de grano tengan alguna desven-taja, siendo esto simples preferencias culturales.

Heredabilidad de caracteres cuantitativos

RendimientoEl termino componentes de rendimiento en arroz, no está bien definido. De una ma-nera amplia este término se refiere a los caracteres que están directamente relacio-nados con el rendimiento del producto agrícola.

Las variaciones genéticas de los componentes de rendimiento son principalmente continuas, y son controladas por muchos genes. Sin embargo, genes mayores es-tán involucrados en algunos casos, como los genes de densidad y largo de grano. Los genes mayores principalmente causan deformaciones en los cultivos, por esto, no son muy utilizados para propósitos de mejoramiento. Sin embargo, algunos de estos como genes de grano largo, parece serán utilizados en mejoramiento de alto rendimiento en el futuro.

El aumento del contenido proteico, principalmente de algunas fracciones de ami-noácidos esenciales, puede estar correlacionado positivamente con una respuesta superior a las cantidades elevadas de fertilizantes. La elevada capacidad productiva,

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junto con una satisfactoria regularidad de las producciones, es el objetivo final prin-cipal que lo engloba y resume todo.

A estos objetivos se añaden otros más específicos, como son: la adaptación a los terrenos turbosos, salinos, arenosos o la adaptabilidad al cultivo sin inundación y a la siembra más tardía.

Todos estos objetivos se suman a aquellos que siempre han sido objeto de atención y que, junto con la mayor capacidad productiva de las variedades tempranas, son los siguientes: resistencia a las enfermedades, a la podredumbre basal del tallo Rhizoc-tonia sp. a la Pyricularia oryzae en la hoja y en el cuello de la espiga y la resistencia al vuelco, resistencia al virus de la Hoja Blanca, etc.

ESTADO ACTUAL DEL MEJORAMIENTO

Los mejoradores de arroz pueden considerarse privilegiados con respecto a las al-ternativas metodológicas que poseen para explorar los recursos genéticos disponi-bles en las 23 especies del genero Oryza. Vaughan, 1994.

Los dos ecotipos de la especie cultivada Oryza sativa L., en ocasiones denominados, sub especies indica y japonica, son autogamos, y por lo tanto su mejoramiento se ha caracterizado por la utilización de los métodos comúnmente empleados para las plantas autogamas. La gran mayoría de las variedades cultivadas en las diferentes partes del mundo se produjeron a partir de variabilidad genética generada por combi-naciones simples, tripes o múltiples y el desarrollo de líneas vía el método de pedigrí.

El nuevo tipo ideal de planta propuesto por Khush (1994) ha aportado al mejora-miento genético de arroz una nueva alternativa, no metodológica pero si de amplia-ción de las especies y de los eco-tipos del cultivo. Su combinación con otras alter-nativas metodológicas como la producción de híbridos, por ejemplo, ha permitido obtener significativas ganancias en caracteres importantes como el rendimiento de grano (Guimaraes, 2003).

En las últimas décadas la explotación de los recursos genéticos del arroz pasó a tener a su disposición, la alternativa del desarrollo de híbridos. Aunque el método

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es limitado para algunos países ha mostrado potencial, en particular en china. Yuan, 2002. Y está en proceso de expansión en otras naciones Asiáticas (Tran, 2002).

Además de estas alternativas relacionadas con el uso de diferentes métodos de me-joramiento, el arroz es el cultivo modelo para estudios que involucran marcadores moleculares. El genoma del arroz ha sido uno de los más estudiados por científicos de diferentes partes del mundo. Goff et al. 2002. Presentan la secuencia del genoma del arroz japónica y el del tipo indica (Yu et al., 2002).

Un buen número de instituciones, se encargan a nivel mundial del mejoramiento genético del arroz a nivel internacional, es así como en Filipinas se encuentra el IRRI (International Rice Research Institute – Instituto Internacional de Investiga-ción en Arroz), en Colombia el CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical), en Francia el CIRAD (Centre de cooperation internationale en recherche agronomi-que pour le developpement – Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo ). En Colombia, además, se cuenta con un programa nacional de arroz liderado por la Federación Nacional de Arroceros (FEDEARROZ) y un sin número de empresas privadas, regionales, que realizan mejora genética del arroz en el país.

Perspectivas del mejoramiento genético de arroz en Colombia

En Colombia, el mejoramiento genético de arroz ha tenido un avance importante en los últimos 30 años, debido inicialmente al establecimiento de programas como lo fue en los años 80, el convenio ICA – CIAT – FEDEARROZ, que arrojo resultados importantes a nivel nacional. Posteriormente el surgimiento de programas de em-presas privadas también ha hecho su aporte.

La actividad gremial arrocera ha permitido identificar las necesidades de los arroce-ros del país y desarrollar un sistema de mejoramiento de variedades a nivel nacional y es así como Fedearroz ha liberado variedades muy importantes para las zonas arroceras de Colombia, trascendiendo a otros países de Latinoamérica.

FEDEARROZ –FNA ha desarrollado su programa de mejoramiento en 4 centros de investigación, distribuidos por las principales zonas arroceras, que representan en cada uno de ellos, las características de cada agroecosistema, permitiendo que se tenga un complejo de centros de investigación nacional, sumando más de 100 hec-tareas dedicadas permanentemente a la investigación en arroz y a la generación de

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variedades para las 4 grandes zonas arroceras de Colombia: 1) Llanos Orientales, 2) Centro, 3)Caribe húmedo y, 4) Caribe seco.

Montería

Saldaña

Aipe

Figura 2: Ubicación de los centros de Investigación FEDEARROZ-FNA, en las zonas arroceras de Colombia

El establecimiento de alianzas con instituciones como El CIAT, Universidades Nacio-nal y Distrital, Fondo Latinoamericano de Arroz Riego (como socio por Colombia), el IRRI, Senumisa de Costa Rica, etc. son muestra de que el trabajo debe realizarse en equipo para surtir un efecto de mayor impacto.

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Estas alianzas permiten la utilización de tecnologías diversas en el campo del me-joramiento clásico, para el mejor direccionamiento y aprovechamiento de las herra-mientas biotecnológicas disponibles y el germoplasma desarrollado hasta ahora.

EL GENOTIPO Y LA HERENCIA BIOLÓGICA

Conceptos de Genotipo y fenotipo

El fenotipo es toda característica medible o palpable como: la cosecha producida, la altura, el grueso del tronco o del tallo, la disposición de las hojas, la forma del sistema radicular, el color de los granos, el sabor, el contenido de nutrientes, el con-tenido de proteínas o hidratos de carbono, etc.

Las plantas, al igual que los seres vivos, almacena la información genética en las células y por lo tanto la herencia biológica que forma parte del genotipo del individuo.

De esta forma para obtener buenos fenotipos será necesario actuar mejorando sus dos componentes esenciales: el genotipo y el ambiente. Asi, entonces el: Fenotipo = Genotipo + Ambiente

Ahora cuando se habla de una variedad se hace referencia a un conjunto de plantas con una composición genotípica determinada. La “mejora vegetal” procura encon-trar buenos genotipos, es decir, los individuos más eficientes para los ambientes en los que han de actuar.

Con esto es importante precisar cómo se definen los conceptos genéticos básicos:

El ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA) contiene la información genética y este compuesto está formado por una doble cadena, enrollada en forma de hélice, sin ramificaciones, a lo largo de la cual cada segmento tiene la información donde se especifican los diferentes caracteres del individuo.

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El conjunto de información que determina una característica se llama “gen”, donde el ADN que está organizado en bloques, en los cromosomas de las plantas culti-vadas van emparejados y allí de cada pareja cromosómica, un elemento viene del padre y el otro de la madre. Para que finalmente en cada cromosoma del mismo par existe información que afecta a características alternativas (por ejemplo, color verde o rojo, porte alto o bajo, etc.).

De esta forma una planta o individuo puede llevar información idéntica que provenga del padre y de la madre para la determinación de una característica (ejemplo, granos con arista en los dos). Entonces se dice que el individuo es homocigótico para el gen que determina tal carácter.

Puede ocurrir el caso diferente donde la información procedente del padre de-termine un cierto tipo y la de la madre un tipo alternativo para una característica (ejemplo: ausencia y presencia de arista). En este caso el individuo es heteroci-gótico para el gen que determina esa característica. En este caso puede suceder que solamente se manifieste uno de los dos caracteres alternativos, a este gen se denomina dominante, mientras que al otro se le conoce como recesivo.

De forma estandarizada los genes se representan por letras. A los genes que ocu-pan el mismo lugar del cromosoma se les denomina alelos y se representan por la misma letra, y la letra mayúscula indica el dominio.

La forma como se transmite la información genética a los descendientes depende del tipo de reproducción, y eso tiene singular importancia en la mejora vegetal. En la reproducción asexual, la información se transmite de padres a hijos de forma ín-tegra. En la reproducción sexual, en cambio, se reproducen nuevas combinaciones genéticas; es decir, la información genética se reorganiza y los descendientes no serán todos iguales entre sí ni tampoco con los padres. Únicamente serán iguales cuando son homocigóticos e iguales entre sí los padres, que debe ocurrir en el caso de líneas puras y de las variedades de plantas autógamas como en el arroz.

Procedimientos de mejoramiento utilizados en arroz

En arroz, las poblaciones mejoradas corresponden a la multiplicación de una sola línea pura, es decir, son homogéneas; la heterogeneidad de algunas poblaciones obedece por lo general a mezclas, segregación de alguna mutación, polinización

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cruzada natural o heterocigosis residual, por las cuales es posible realizar selección individual o masal dentro de estas poblaciones.

La selección es la herramienta que utiliza el fitomejorador para discriminar los me-jores genotipos a través de su expresión fenotípica deseable

Cruzamientos

La hibridación y la sucesiva selección permiten tener la probabilidad de reunir, en un solo genotipo, los caracteres considerados útiles de otros distintos, o bien con-seguir, en el nuevo, una mejora en la manifestación real de algunas características ligadas a genes de acción aditiva.

Cuando se trata de mejorar el arroz es esencial un programa de cruzamientos de alto volumen y bases amplias. Las personas que dirigen dichos programas deben conocer claramente sus objetivos y prioridades, así como las características de las líneas y variedades más importantes (Jennings, et al. 1989).

Al carecer de experiencia previa con los progenitores un enfoque razonable es aumen-tar el número de cruzamientos y rechazar estrictamente las poblaciones F2 inferiores. Por otra parte si el cruce carece de algunas características importantes, un cruza-miento triple, un retrocruzamiento, o un cruzamiento doble darán mejores resultados.

En FEDEARROZ –Fondo Nacional del Arroz, el diseño de cruzamientos se lleva a cabo, con base en la información existente y la experiencia de los mejoradores con respecto a las líneas elite y variedades que conforman el banco de trabajo y/o set de progenitores. Además se determina el tipo de cruzamiento a emplear, ya sea, cruzamientos simples, triples, dobles o retrocruzamientos.

El desarrollo del cruzamiento comienza con siembras escalonadas de los parenta-les. Estas siembras se realizarán bajo el sistema de trasplante en bloques directa-mente en el campo o en materos en casa de mallas para cruzamientos específicos. Teniendo la mayor rigurosidad cada progenitor debe ser rotulado con el número consecutivo y el semestre. Posteriormente, debe ser registrado en el formato de bloques de hibridación, los cuáles hacen parte de la programación de los nuevos cruzamientos. Una vez los materiales de los bloques de hibridación comienzan a florecer y de acuerdo con la programación, se identifican las plantas que participan como progenitor femenino, las cuales son sometidas a emasculación.

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Tipos de cruzamiento

En el mejoramiento de arroz se han utilizado con mayor frecuencia los siguientes tipos de cruzamiento:

Cruzamiento simple: los cruces simples son la hibridación de una variedad o línea con otra variedad o línea. La selección del progenitor femenino se realiza con base en los objetivos del programa y en el concomimiento de los materiales disponibles. Es recomendable utilizar progenitores femeninos exóticos o no mejorados. Aunque el uso de progenitores femeninos mejorados es invariablemente más conveniente, esto da como resultado una base citoplasmática muy estrecha.

• Retrocruzamiento: es el cruce de un F1, con uno de sus progenitores.• Cruzamiento triple (Topcross): cruce de una F1 con otra variedad o línea.• Cruzamiento doble: es el cruzamiento de dos híbridos F1.

Los cruzamientos dobles y triples se emplean para aumentar las probabilidades de obtener segregantes deseables de materiales “difíciles” que se sabe o se sospecha son malos combinadores, y/o combinar características deseables de tres o cuatro padres diferentes.

Los retrocruzamientos normalmente se limitan a aquellos casos en que el progeni-tor recurrente es superior a otros arroces disponibles para cruces triples.

Es más seguro usar la F1 como progenitor masculino en un cruce triple porque la auto fertilización puede ser más fácilmente detectada.

Procedimientos para realizar cruzamientos en arroz

Emasculación y Polinización

La emasculación consiste en eliminar las anteras de las florecillas y se efectúa ini-ciando con la extracción de macollas o plantas enteras del campo, las cuales deben estar sanas e iniciando la floración. Esta labor debe realizarse a primera hora del día. De las panículas seleccionadas para la emasculación se retiran las espiguillas ubica-das en el tercio superior e inferior de la misma, quedando para el proceso el tercio medio de la panícula. En las espiguillas de esa zona se realizará un corte biselado en cada una de ellas, exponiendo así las anteras que serán retiradas por succión con bomba de vacío. Luego, se cubrirá cada panícula emasculada con una bolsa de gla-

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sin o papel mantequilla. Se debe identificar cada panícula o grupo de panículas que corresponden a un determinado cruzamiento con una etiqueta. Esta se debe dejar permanentemente y debe contener el registro del número consecutivo del cruza-miento, número de madre y padre, semestre, fecha de emasculación.

El día siguiente a la emasculación, se efectuará la polinización llevando el polen del progenitor masculino a las panículas que actuarán como madre. Es posible reali-zar en los días sucesivos nuevas polinizaciones con el mismo progenitor, ya que en teoría, los estigmas están viables de 3 a 5 días con el objeto de asegurar la mayor cantidad de florecillas fecundadas.

Al cabo de 20 a 25 días se cosecharán las semillas desnudas que corresponden a la población F1 de cada cruzamiento.

Corte Biselado

Cosecha de semilla F1 Formación de semilla Polinización en campo

Protección con Glassin

Emasculación con bomba de vacío

Figura 3. Cruzamientos en Arroz. Fedearroz – FNA, 2013.

Manejo de poblaciones segregantes

La intensa competencia entre plantas en las generaciones segregantes tempranas es uno de los factores más críticos que afecta la elección de sistemas de mejora-miento genético. La competencia fuerte es más pronunciada en cruces de líneas enanas x altas y siempre ocurre cuando los dos progenitores de un cruce son mor-fológicamente distintos.

La competencia es causada por las tasas diferenciales de crecimiento y tamaño de las plantas vecinas. Las plantas grandes invaden en el espacio ocupado por las pe-

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queñas, dan sombra a las otras plantas y capturan una porción desproporcionada de radiación solar. Las plantas más pequeñas macollan poco, producen tallos débiles y delgados, acumulan menos materia seca y muestran una senescencia prematura de hojas y una esterilidad pronunciada de grano.

Los efectos de la competencia pueden reducirse usando espaciamientos amplios para las plantas F2 o aplicando poco nitrógeno.

Es arduo el trabajo de depuración de las plantas segregantes no deseables, la mayo-ría de los programas se concentran en cruces con padres contrastantes y en producir un gran número de plantas F1 en la última combinación de cruces. Las F1 tendrán ambos fenotipos diversos; únicamente se llevan a F2 en el campo las plantas enanas para producir poblaciones que son muy uniformes en altura.

Poblaciones Avanzadas

Luego de avanzar y seleccionar las poblaciones segregantes, la siguiente etapa del mejoramiento corresponde a la medición, evaluación y selección de poblaciones con homocigocis cercana al 100 % (para F5 homocigocis = 96.87%).

Los primeros ensayos de estas poblaciones avanzadas, corresponden a los en-sayos de Vivero de Observación, que se desarrollan generalmente bajo un diseño de bloques aumentados de Federer, para hacer un barrido inicial de rendimiento y poder comparar un gran número de individuos frente a testigos comerciales en ensayos multilocales, pero con la desventaja que en esta etapa se cuenta con poca semilla.

La siguiente etapa de evaluación de líneas avanzadas es el de ensayos de rendi-miento que se desarrolla en diferentes ambientes que sean contrastantes y/o repre-sentativos para las zonas objetivo; estas pruebas se evalúan bajo el diseño de blo-ques completos al azar con repeticiones, midiendo rendimiento y sus componentes, así como caracteres de expresión general como reacción a enfermedades, variables climáticas, calidad molinera, de manejo agronómico o que sean relevantes para los genotipos en las localidades evaluadas.

Posteriormente y bajo el mismo diseño pero con tamaños de parcela mayores se realiza la evaluación de líneas bajo el ensayo de Pruebas nacionales o Regionales,

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las cuales permiten seleccionar aquellos genotipos superiores y candidatos a ser lanzados como variedad que están a punto de ser propuestos, pero que se requiere confirmar en mayor número de ambientes.

Posteriormente, las mejores líneas avanzadas se someten a evaluación, bajo la supervisión del Instituto Colombiano Agropecuario, en ensayos bajo el diseño de Bloques completos al Azar y con tamaño mayor, siendo lo establecido 50 metros cuadrados, en áreas comparables en cada zona agroecológica definida para Colombia, comparando todas las variables agronómicas posibles frente a los testigos comerciales y aprobar o desaprobar una línea como un futuro culti-var para el país.

METODOS DE MEJORAMIENTO UTILIZADOS EN ARROZ

Las Variedades

Para poder encontrar mejores genotipos debe haber variación entre ellos y, ade-más, es necesario que se puedan identificar los mejores. Antes se ha dicho también el fenotipo es el resultado de la constitución genética (del genotipo) y de la acción del ambiente; de esta forma un buen fenotipo deberá estar constituido por un buen genotipo. Por ello para la seleccion entre un conjunto de plantas, se debe asegurar condiciones homogeneas y así habrá una cierta seguridad de que la diferencia ob-servada será debida al genotipo y no al ambiente.

Una vez seleccionado un genotipo determinado, se dan 2 pasos, 1) los fenotipos que han de estar seleccionados y evaluados favorablemente se multiplican y pueden convertirse en nuevos parentales o 2) se avanzan y posteriormente se distribuyen entre los agricultores. Al mismo tiempo, los genotipos superiores o Elites pasan a ser nuevos progenitores y conformaran los nuevos padres que se cruzan entre ellos para acumular genes favorables y empezar otra vez el ciclo.

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CRUZAMIENTO

CREACION DE VARIABILIDAD

SELECCIÓN DE GENOTIPOS SUPERIORES

EVALUACIÓN

MULTIPLICACIÓN

DISTRIBUCIÓN

Figura 4. Cruzamientos y evaluación de genotipos.

Selección Masal Modificada

En los últimos años un sistema de selección masal modificado ha reemplazado la selección por pedigrí en varios programas. El problema de una excesiva competen-cia fenotípica en cruces amplios que imita la utilidad de la selección masal conven-cional, se evita mediante trabajos contadas las combinaciones enanas del cruce o avanzando a la F2 únicamente las plantas de altura o de cruces triples o múltiples.

Las ventajas del mejoramiento masal modificado sobre la selección por pedigrí du-rante las generaciones tempranas segregantes son significativas. El sistema es rá-pido, económico y evita toda complejidad en el mantenimiento de la integridad de miles de plantas individuales.

Método genealógico o de Pedigrí

Los programas de mejoramiento genético de América latina han sido muy exito-sos en el desarrollo de líneas productivas de arroz utilizando el método de selec-ción conocido como pedigrí. Algunos buenos ejemplos son las variedades CICA 8, o Fedearroz 50 desarrolladas en Colombia para riego, o Maravilha, en Brasil, parasecano. Aunque el método se adapta bien en autógamas recientemente se ha pre-sentado preocupación con respecto a la sostenibilidad del progreso genético con tal esquema de mejoramiento (Courtois, 2003).

Este método requiere mucho tiempo para evaluar periódicamente las líneas. Es muy laborioso porque cada selección se debe preparar no solamente para la siembra en campo sino para la evaluación en laboratorio y en viveros especiales por la calidad

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del grano, resistencia a enfermedades e insectos y otros caracteres. Es el que exige mayor familiaridad con el material y con los efectos relativos de genotipo y medio ambiente en la expresión del carácter.

Los viveros pedigrí son el corazón de muchos programas de mejoramiento de arroz. En ellos es donde primero se identifica el material promisorio con algún grado de certeza, pero también donde puede acumularse el material inútil destruyendo así todo el pro-grama. Un buen manejo y un juicio adecuado son más esenciales en el mantenimiento de los viveros pedigrí que en cualquier otra fase del programa de mejoramiento.

Descendencia de semilla única S.S.D.

Es un método poco utilizado en mejoramiento de arroz, pero que ofrece ventajas comparativas en economía, rapidez y poca exigencia de detalle con la familiaridad del material y los efectos genotipo ambientales, su característica principal impli-ca un avance generacional con unos o un individuo de cada cruzamiento realiza-do, manteniendo bajo número de individuos, poco espacio y recursos requeridos y avance en la homocigosidad a medida que se mantienen los individuos, regular-mente se usa para avanzar hasta una cuarta o quinta generación cuando se espera una alta homocigosidad.

Selección recurrente

La selección recurrente es un procedimiento cíclico y gradual cuyo objetivo es au-mentar la frecuencia de alelos favorables dentro de una población, manteniendo una alta variabilidad de manera que permita al fitomejorador extraer plantas promiso-rias en los diferentes ciclos del programa (Ramis, 2003).

En el caso de arroz la incorporación en las poblaciones básicas de un gen de an-droesterilidad ha facilitado la aplicación de los esquemas de selección recurrente en los programas de mejoramiento poblacional. De esta manera es posible asegurar la polinización cruzada al cosechar en la etapa de recombinación únicamente las plantas androestériles que habrían recibido el polen de plantas fértiles vecinas para formar las semillas.

El hibrido

El avance más reciente que se ha dado en el mejoramiento genético del arroz ha sido la producción de arroz hibrido, siendo este, el cultivo comercial de la semillas

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F1 de un cruzamiento entre dos progenitores genéticamente distintos. En el cual se aprovecha la heterosis o vigor. Esta generación muestra superioridad sobre ambos o el mejor de los parentales que participan en el cruzamiento la cual se observasolamente en la primera generación y que depende del nivel de diversidad entre los padres.

En arroz la máxima heterosis ha sido observada en cruzamientos entre los grupos indica y japónica y esta puede ser positiva o negativa, siendo en ambos casos utili-zada, dependiendo del carácter deseable para el caso.

Los científicos chinos dedicados al estudio del arroz comenzaron a mejorar el arroz hibrido después de descubrir una fuente abortiva silvestre (WA) de androesterilidad citoplasmática, el avance culminante se hizo cuando en 1970 se encontró una plan-ta de arroz silvestre (O. sativa f. spontanea) que poseía polen abortado y se identifi-caron genes restauradores de la fertilidad en variedades del tipo indica. La semilla de arroz hibrido se distribuyó primero en china a mediados de los 70. Para la década siguiente se estaban cultivando varios millones de hectáreas de arroz hibrido con incrementos en rendimientos de más del 15 %.

El arroz es una especie prevalentemente autógama y requiere para su hibridación a escala comercial de un sistema de androesterilidad ya sea genético o no genético, los cuales hacen que el polen sea inviable por lo cual la planta es incapaz de autopo-linizarse. La línea estéril es utilizada como el progenitor femenino, necesitando de un parental polinizador para el desarrollo de la semilla hibrida comercial.

Sistemas de Androesterilidad:

Existen principalmente tres sistemas en los que la planta de arroz aborta o inviabi-liza el polen y corresponden a:

Sistema Genético – citoplasmático (CGMS) o de tres líneas

En el sistema genético citoplasmático la androesterilidad es controlada por la inte-racción de un factor genético presente en el citoplasma y un gen de herencia rece-siva en el núcleo. (Andro estéril) es andro – estéril cuando los dos factores están presentes. Para multiplicar esta línea es necesario contar con una línea mantene-dora o línea B la cual es igual a la línea A pero difiere en el factor citoplasmático, lo cual permite polinizar la línea A y su descendencia será androestéril. Una vez se cuenta con semilla de la línea andro – estéril y para producir el hibrido es necesario

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combinarla con el otro parental que debe tener la facilidad de restaurar la fertilidad de la línea A, esta línea R o restauradora posee genes de restauración de la fertilidad es decir, que el gen que codifica para esta debe estar presente en condición homo-cigoto Dominante o heterocigoto.

Por lo anterior, el sistema genético – Citoplasmatico requiere de la producción de tres líneas, sin embargo, la producción de la F1 comercial se realiza sembrando la línea A y la R en los lotes de multiplicación.

Interacción entre citoplasma y nucleo en la produccion de híbridos de arroz en

el sistema de 3 líneas

LÍNEA B

F

X X

S

S S

F/S

LÍNEA A LÍNEA R

msms msms

msms msms

msms

LÍNEA A MULTIPLICADA

HIBRIDO FÉRTIL (COMERCIAL)

Figura 5. Interacción entre citoplasma y núcleo en la producción de híbridos de Arroz. Fedearroz – FNA, 2013.

Sistema ambiente – sensitivo (EGMS) o de dos líneas

Algunos factores ambientales como la temperatura o la cantidad de luz o ambos in-fluencian la expresión de algunos genes que controlan la andro–esterilidad. Este sis-tema ofrece algunas ventajas como que resulta más simple y barato que el sistema de tres líneas, ya que no necesita la línea mantenedora, cualquier línea andro-fértil puede fertilizar la línea A, es de fácil transferencia de genes de cualquier fondo ge-nético que incremente la diversidad entre los parentales y por lo tanto la heterosis.

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Las desventajas más sobresalientes de este sistema pueden ser que cualquier cam-bio inesperado en el ambiente puede influenciar la fertilidad o infertilidad indeseadas en este sistema y esto limita las localidades y el espacio para producción de semillas especialmente en el trópico.

*Basada en eldescubrimiento P (T) GMS mutant

*Controlada por 1o 2 pares degene(s) recesivos.

TemperaturaAlta

Baja

Límite reproductivo alto

Punto crítico de esterilidad

Punto crítico de esterilidad

Límite Reproductivo Bajo

S-Línea Multiplicación

F1 semilla Producción

Estéril

Fértil

Esterilidad Parcial.

Figura 6. Híbridos Sistema de 2 Líneas. Adaptado de Fa Ming Xie, 2013.

Inducción química de la esterilidad

Desde los años 70 se han utilizado agentes químicos como compuestos relaciona-dos con etileno, compuestos cancerígenos de arsénico y hormonas de crecimiento para inducir la esterilidad del polen, sin embargo la utilización de gameticidas en la producción de híbridos de arroz ha sido reducida, debido principalmente al riesgo para la salud humana que ofrecen estos agentes químicos.

Aspectos relevantes para la producción de semilla de híbridos comerciales de arroz

En la producción comercial de híbridos de arroz los factores y caracteres que cobran sobresaliente importancia son: el correcto intervalo de siembra entre los parentales que permita la mejor sincronía en la floración de los mismos, para asegurar las más altas tasas de polinización, selección de características en los padres como estig-

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mas excertos y largos, con larga duración de viabilidad y una amplia abertura de las glumas; en el progenitor masculino un alto porcentaje de producción de polen y una amplia excersión de las anteras; determinación de la proporción más eficiente entre el número de surcos de la madre con respecto al padre. Otras prácticas que permiten optimizar la producción de semilla comercial de híbridos son el uso de giberelinas para incrementar la excersión y prolongar la duración de la apertura floral, el uso de polinización suplementaria o prácticas culturales como generar turbulencia con máquinas de viento o sacudir las flores de la línea R en el momento de la floración para incrementar la polinización entre los parentales.

PRODUCCIÓN DE SEMILLA DE HÍBRIDOS POR EL SISTEMA DE TRES LÍNEAS

Figura 7. Lote de producción para semilla de híbridos en China. Fedearroz – FNA, 2013.

Manejo agronómico de los híbridos de arroz

En general los híbridos de arroz han demostrado ciclos más cortos que la mayoría de las variedades convencionales, así como una mayor rusticidad frente a estre-ses de tipo biótico y abiótico y una mejor eficiencia en la toma de nutrientes es-pecialmente el Nitrógeno, lo cual hace necesario establecer un manejo diferente al aplicado a las variedades convencionales, especialmente con la utilización de menor cantidad de nitrógeno en por lo menos 20% menos que el utilizado para las variedades convencionales y aplicación de la fertilización en épocas más tempra-nas. Por lo laborioso y costoso de la producción de semilla es necesario utilizar densidades con siembra de precisión no mayores a 50 kilos de semilla por hectá-rea, lo cual es compensado por la alta habilidad de macollamiento que presentan estos cultivares.

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BIOTECNOLOGIA EN EL CULTIVO DEL ARROZ

De inición y objetivos

La biotecnología es una herramienta que permite aplicar y aprovechar los amplios conocimientos de varias ciencias como la genética, biología, medicina, química, fisio-logía e ingeniería entre otras. La biotecnología y todas las ramas que de ella se des-prenden son consideradas como “las disciplinas del siglo XXI” (www.syngenta.com).

Su principal objetivo es el uso conjunto de conocimientos de diferentes especialida-des en una ciencia en particular, aprovechando el entendimiento de ciertos meca-nismos fisiológicos responsables de algún efecto benéfico (como la ruta de síntesis de alguna vitamina), o bien algún efecto dañino (como el desarrollo de cáncer), el “control” de ciertas características biológicas se logra gracias al aprovechamiento de los avances en la genética, mediante el uso o bien manipulación de ciertos genes responsables de dicho efecto.

En los programas de mejoramiento de especies de interés agrícola, es necesario contar con una amplia base genética que garantice suficiente variabilidad para tener probabilidades de seleccionar por determinada característica. Adicionalmente, se requiere un esquema que involucre herramientas complementarias al sistema de mejora convencional, buscando el aprovechamiento adecuado de la variabilidad ge-nética con que se cuenta. Entre este grupo de herramientas se encuentran el cultivo de tejidos in vitro, la transformación genética, la selección asistida por marcadores y la inducción de mutaciones, las cuáles pueden utilizarse de manera independiente o conjunta, dependiendo del objetivo perseguido por el programa de mejoramiento.

Importancia de la biotecnología en arroz

El arroz por ser el primer cultivo alimenticio cuyo genoma ha sido completamente secuenciado y puesto a disponibilidad de la comunidad científica internacional, tie-ne oportunidades sin precedentes en la identificación y caracterización funcional de genes y vías bioquímicas que se controlan el desempeño agronómico, la adaptación a ambientes diversos, la resistencia a estreses bióticos y abióticos y la calidad del

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grano. De tal manera que el conocimiento básico producto de la investigación se aplique al mejoramiento del cultivo (Coffman et al., 2004).

El conocimiento sobre los genes y sus funciones conducirá las aplicaciones biotec-nológicas en el mejoramiento genético de las plantas. El uso de los marcadores moleculares facilita la identificación y selección de combinaciones de genes favora-bles, de manera que los mejoradores puedan explotar más eficientemente la varia-bilidad genética (Coffman et al., 2004).

Estado actual de la biotecnología en arroz

El arroz es el sistema modelo para los genomas de los cereales, debido al tamaño pequeño de su genoma (430 Mb), la disponibilidad de toda su secuencia, su gran co-lección de germoplasma pública (más de 84.000 entradas) y el desarrollo de varias herramientas de mapeo.

El entendimiento de las bases genéticas de caracteres de herencia cuantitativa, per-mite obtener información relevante para mejoramiento genético sobre las combina-ciones específicas de genes y de alelos que interactúan en las variedades.

La aproximación asistida por marcadores para facilitar la selección de combinaciones favorables de genes, se pueden ajustar ciertos caracteres o fenotipos por introducción de genes foráneos a través de transformación o transgénesis (Coffman et al., 2004).

Selección asistida por marcadores moleculares (SAM)

Los análisis moleculares permiten ver con alta resolución las diferencias genéticas entre plantas individuales, por tanto permiten responder varias inquietudes evo-lutivas y de mejoramiento. Muchos de los caracteres relevantes en mejoramiento son de control poligénico. Gracias al mapeo genético se ha dilucidado la herencia de caracteres de herencia compleja, estableciendo los factores genéticos involucrados en su expresión, las posiciones cromosómicas y su contribución a la expresión del fenotipo (Coffman et al., 2004).

La selección asistida por marcadores permite realizar selección indirecta de carac-terísticas fenotípicas que presentan alta interacción con el ambiente, se establece indirectamente la presencia o la ausencia de un fenotipo deseado basado en la se-cuencia o el patrón de bandas de los marcadores moleculares localizados en o cerca

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de los genes que controlan el fenotipo. La detección se realiza en etapas tempranas de desarrollo de la planta, lo que permite finalmente ganancia en tiempo y efectivi-dad en la selección (Coffman et al., 2004).

El uso de marcadores moleculares aumenta la eficiencia de evaluación en los pro-gramas de mejoramiento por varias razones:

• Evaluación en estado de plántula para caracteres que se expresan con posterio-ridad (ej: calidad de grano, esterilidad masculina, etc.)

• Evaluación de caracteres cuya medición fenotípica es difícil, costosa o dispendiosa(ej: morfología de la raíz, resistencia a biotipo o razas de enfermedades o insec-tos, tolerancia a algunos factores bióticos y abióticos como sequía y salinidad).

• Distinción de heterocigotos y homocigotos en una generación, sin hacer pruebaa la progenie.

• La habilidad de realizar selección simultanea para varios caracteres (Coffman etal., 2004).

Se define Marcador genético como cualquier diferencia fenotípica o genotípica que puede identificar en un individuo características del genotipo, del fenotipo, o de am-bos (Hartl y Jones, 2005). Así mismo, se refiere a cualquier diferencia en el ADN, sin importar como se detecta, cuyo patrón de transmisión puede seguirse por generacio-nes (de Vicente, M.C. y Fulton, T., 2003). Los Marcadores de ADN o moleculares, son marcadores genéticos detectados por análisis directo del ADN (Hartl y Jones, 2005).

El ADN es un polímero largo que constituye el material genético de la mayoría de or-ganismos, generalmente se encuentra formando una doble hélice. El cual contiene la información genética codificada por secuencias de bases (A-T-G-C).

Se considera al Genoma, la dotación completa de material genético que contiene cada célula de un organismo, el cual ha sido heredado de los progenitores. El ma-terial genético en cada individuo se encuentra organizado en el núcleo celular en cuerpos nucleares llamados cromosomas, que contienen la mayoría de los genes. Cada especie eucariótica tiene un número característico de cromosomas, los hu-manos tenemos 23 pares de cromosomas, en el caso de la especie Oryza hay 12 pares de cromosomas. El tamaño del genoma humano es de 3000 Megabases (Mb) aproximadamente, mientras que el genoma del arroz tiene un tamaño de 389 Mb.

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Se define Gen como la unidad de herencia transmitida de generación en generación, una pequeña fracción de la cadena de ADN forma genes, son secuencias que codifican para una característica. La posición física de un gen en un cromosoma se conoce como locus.

En los organismos diploides, los cromosomas están organizados por pares. Un alelo, es cada una de las formas posibles de un gen. Por tanto, cada individuo tiene 2 alelos de cada gen, uno por cada padre. Pero dentro de una población puede haber muchos alelos de un gen. La presencia de diferentes alelos de un gen produce variaciones en las ca-racterísticas hereditarias. Esta variación alélica en un locus se denomina polimorfismo.

Los polimorfismos se pueden identificar gracias a un marcador o cebador, que con-siste en una secuencia de ADN identificable, de herencia mendeliana que se encuen-tra cerca de un gen. Los marcadores moleculares no son genes, es decir que no tienen efecto biológico. Se consideran como etiquetas constantes en el genoma que son identificables en sitios específicos del genoma y transmitidos por las leyes de herencia normales entre generaciones (Hartl y Jones, 2005).

Inducción de Mutaciones

La inducción de mutaciones es una técnica útil en los programas de mejoramiento cuando se pretende mejorar una o dos características, identificables a partir de al-guna variedad o línea avanzada. En varios genotipos la inducción de mutaciones ha permitido incorporar atributos como tallos cortos, precocidad y resistencia a cier-tas enfermedades, sin alterar significativamente las principales características del genotipo original. De esta manera, en el caso del arroz, la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) reporta hasta el año 2004, un total de 312 variedades obte-nidas utilizando ésta estrategia en todo el mundo.

Además, al generar variabilidad aleatoria al interior de un material determinado, la aplicación de las mutaciones inducidas proporciona variantes genéticas de interés que resultan valiosas para ser utilizadas como parentales o como modelos en estu-dios específicos de genómica funcional, mostrando cómo la técnica de mutaciones inducidas puede cooperar para el cumplimiento de objetivos específicos dentro de un programa de mejoramiento genético.

La herramienta de inducción de mutaciones se utiliza en el programa de mejora-miento de FEDEARROZ con objetivos específicos como: a) Mejorar una o pocas características indeseables de una variedad o línea avanzada, b) Obtener materia-

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les adaptados con características específicas sobresalientes para su posterior uso como parentales en cruzamientos, y c) Generar variación genética en parámetros de interés para el programa de mejoramiento (i.e. precocidad, porte bajo, tolerancia a herbicidas, tolerancia a acidez y androesterilidad). Ver figura siguiente:

Mutantes obtenidos con varia-ción en ciclo y altura de planta

METODOLOGÍA GENERACIÓN M1

GENERACIÓN M2

GENERACIÓN M3

1 2

3

4

Anualmente se designan algunos materiales para ser trabajados por esta vía. Así, las semillas de los genotipos escogidos (500 gramos de semilla genética) se irradian en una fuente de Cobalto 60. La semilla M1 obtenida se siembra en condiciones de campo.

Las semillas M1 se siembran en surcos o trasplante bajo condiciones de restricción de macolla miento. La cosecha se efectúa masalmente a partir de la partícula principal de cada planta, siguiendo la metodología respectiva.

Las panículas obtenidas si siembran y cosechan de nuevo siguiendo la misma metodología empleada en la generación M1. Si se observan mutantes con caracteres de interés, deben ser marbeteados y cosechados individualmente.

Las poblaciones obtenidas se siembran de la misma manera que en las generaciones anteriores. En esta etapa se ejerce una fuerte presión de selección de acuerdo al criterio por el cual se irradio el material. De esta manera, se generan las líneas M4 que deben presentar las características deseadas, con el fin de incluirlas en el banco de mutantes y conformar el vivero correspondiente.

Figura 8. Esquema general del programa de mutaciones inducidas de FEDEARROZ- FNA.

¿Qué es una mutación?

En la naturaleza de manera repentina ocurren cambios en el material genético que pro-vocan modificaciones en la expresión de los genes. Estos eventos suceden espontá-neamente como resultado de la interacción del ADN con diferentes factores, tales como la radiactividad, temperaturas extremas, exposición a sustancias químicas, entre otros.

Los cambios súbitos heredables en los organismos son denominados mutaciones y se clasifican como espontáneas o inducidas. Ciertos agentes conocidos de for-ma general como mutagénicos, pueden modificar la frecuencia de aparición de las mutaciones logrando incrementarla con respecto a su nivel de ocurrencia natural. Existe un amplio número de mutagénicos que por sus características se diferencian en su estructura y modo de acción. (Contreras et al., 2006). De acuerdo a lo anterior, se conocen dos grupos de agentes mutagénicos, los de tipo químico y los físicos.

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Mutagénicos químicos

Este grupo incluye una serie de sustancias químicas capaces de producir mutacio-nes. Entre ellas se encuentran análogos de bases de ADN, antibióticos, agentes al-quilantes, azidas, hidroxilamidas, acido nitroso, acridinas, entre otros.

Mutagénicos físicos

Son un amplio grupo de radiaciones entre las que se encuentran los rayos gamma, X, neutrones, ultravioleta, partículas alfa, beta y protones. De acuerdo a su modo de acción, las radiaciones pueden dividirse en ionizantes y no ionizantes. La primera categoría incluye aquellas radiaciones capaces de producir iones al interactuar con la materia (rayos X, gamma, protones y neutrones), mientras que la segunda se re-fiere a los rayos ultravioleta que transfieren la energía por excitación.

Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas que logran penetrar varios centímetros en los tejidos. Pueden ser obtenidos mediante radioisótopos o reaccio-nes en reactores nucleares. Las principales fuentes de rayos gamma son los isóto-pos cobalto 60 y el Cesio 137, utilizados ampliamente en trabajos de radiobiología (Contreras et al., 2006).

Cuando alguna clase de tejido se expone a las radiaciones gamma se producen re-acciones de hidrólisis que generan iones, radicales libres y peróxidos. Estas molé-culas, debido a su alta reactividad química, de inmediato afectan el ADN, el ARN y las enzimas. De este modo, se suscitan cambios permanentes y heredables en el genoma del tejido tratado. Estas mutaciones inducidas serán similares a las ocu-rridas naturalmente con la diferencia de que su frecuencia de aparición se habrá incrementado de manera significativa en valores que oscilan según la especie.

Mutaciones inducidas aplicadas al fitomejoramiento

El primer cultivar comercial obtenido por esta técnica data de 1930. En Indonesia se obtuvo un mutante clorofílico de Tabaco (Nicotiana tabacum) que producía una hoja clara y de gran calidad, que llegó a cubrir una importante área hacia 1936.

Hacia 1970 se inició el uso de la metodología de mutaciones inducidas utilizando ra-yos gamma con el objetivo de modificar material vegetal. Esto ha permitido ampliar enormemente la variabilidad genética de las especies cultivadas, así como también

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el desarrollo de germoplasma con características agronómicas de interés como: re-sistencia a condiciones medioambientales adversas, precocidad, resistencia a enfer-medades, mayor rendimiento y calidad en el mismo, entre otras. (Ver tabla siguiente).

Tabla 6. Algunos materiales obtenidos por irradiación con rayos gamma en arroz (Oryza sativa L.), reportados por el OIEA en 2006.

VARIEDAD PAÍS AÑO INSTITUCIÓN CARACTERES MEJORADOSAmber-

ManatheraIraq 1995 IAEC Bagdad Resistencia al vuelco, potencial

de rendimientoCamago-8 Costa Rica 1996 Univ. Nacional Heredia Resistencia a Pyricularia y a virus.

DT-11 Vietnam 1994 Inst. of Agric.Genetics Tu Liem Hanoi Sanidad y calidad de grano.

UNP 9027 Costa Rica 1994 Esc. de Cienc. Agr. Universidad Nacional Sanidad y respuesta al nitrógeno.

Zhefu 7 China 1994 Univ. Hangzhou Precocidad y tolerancia al fríoBinadhan 6 Bangladesh 1998 BINA Potencial de rendimiento

Lafitte USA 1995 LSU-Rice Research Station Crowley Altura de planta y precocidad

Oltenita Rumania 1992 ICCPT Resistencia al vuelco, precocidad y potencial de rendimiento

Pusa-NR-550-1-2(JD-8)

India 1997 IARI Nueva Delhi Altura de planta y potencial de rendimiento

Pusa-NR-555-28(JD-10)

India 1997 IARI Nueva Delhi Altura de planta y potencial de rendimiento

Pusa-NR-571 India 1990 IARI Nueva Delhi Altura de planta y precocidad

S-102 USA 1996 Coop.Rice Research Foundation Precocidad y calidad culinaria

VND95-26 Vietnam 1995 Inst. of Agric. Sci. S. Hochiminh City

Precocidad, calidad de grano y potencial de rendimiento.

Para el año 2000, la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) reporta que utilizando la técnica de mutaciones inducidas a nivel de cultivos de importancia eco-nómica ya se habían obtenido 1142 variedades en Asia, 847 en Europa, 160 en Amé-rica del Norte y solamente 48 en América Latina.

Específicamente, en lo que respecta a las especies de cereales, en el mismo docu-mento el AIEA reporta 434 variedades obtenidas en arroz, 269 en cebada, 266 en tri-go, 68 en maíz y 25 en otros cultivos, utilizando mutaciones inducidas directamente o involucrando lineas mutantes como parentales en cruzamientos.En el ámbito local, el programa de mejoramiento genético de FEDEARROZ ha obteni-do diferentes logros utilizando la técnica de mutaciones inducidas. Es así como para el año 2013, se cuenta dentro del banco de germoplasma con una colección de mutantes

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compuesta por 42 líneas destacadas obtenidas por esta vía. Entre ellas se encuentra la variedad Fedearroz 809, líneas avanzadas evaluadas actualmente en viveros de ob-servación, ensayos de rendimiento y prueba de evaluación agronómica, entre otras utilizadas como parentales en el programa convencional y en el de híbridos. También se incluyen otros materiales con valores específicos como excesiva precocidad, porte bajo, grano largo y extra largo, buena calidad molinera y buena apariencia de grano.

Cultivo de anterasEl cultivo de anteras es la manipulación in vitro de granos de polen inmaduro o micros-poras que están contenidos dentro de la antera, para inhibir el desarrollo gametofítico (formación de granos de polen maduros) e inducir el desarrollo esporofítico (formación de plántulas); en el caso del arroz este proceso, que se inicia mediante la formación de un tejido no diferenciado que se denomina callo y que culmina en la formación de embriones y plantas, se conoce como androgénesis o producción de doble haploides (Figura. 18).

Botón floralTratamiento en frío Anteras

Cultivo de anteras

Formación de embriones

Callos (n)

Cultivo de anteras

Microsporas inmaduras aisladas

Cultivo de microsporas en caja de petri

Obtención de microsporas poli nucleadas

Planta donante. Heterocigota-Diploide

Planta doble haploide. Homocigota

Tratamiento con colchicina

Plántulas haploides (n)

Figura 9. Obtención de plantas haploides a partir del cultivo de anteras. Modificado de rt.unctad.org/infocomm/espagnol/arroz/descripc.ht

Por medio de esta técnica se pueden producir líneas homocigotas (el término homocigoto se refiere a la estabilidad en el genoma de una planta) a partir de

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poblaciones segregantes (el término segregante indica inestabilidad genética), mediante el doblamiento cromosómico del polen haploide y la regeneración de plantas, en un ciclo de cultivo in vitro. Esta situación contrasta con los méto-dos convencionales de fitomejoramiento que normalmente requieren 6 genera-ciones de autofecundación para alcanzar la homocigosis en plantas autógamas como el arroz.

El desarrollo de la técnica del cultivo de anteras se ha visto afectado fundamen-talmente por el genotipo. La variabilidad en la respuesta al cultivo de anteras se ha hallado entre especies y dentro de ellas, y se ha demostrado la heredabilidad de esta respuesta. Dicha capacidad para el cultivo de anteras es particularmente evidente en cultivares de arroz de las subespecies Japónica e Indica, de las cuá-les el primero es más sensible que el último.

El cultivo de anteras es una técnica que se basa en dos conceptos: a) La toti-potencia celular y b) el cultivo in vitro. El primero de ellos hace referencia a la capacidad que tiene una célula vegetal en este caso, de regenerar por sí sola un individuo o planta con características similares a aquella de la que dicha célula fue obtenida, bajo unas condiciones medioambientales específicas que le permi-ten completar dicho proceso. Estas últimas condiciones hacen referencia prin-cipalmente al cultivo in vitro, el cual consiste en aislar y cultivar asépticamente explantes (porciones o segmentos pequeños) de una planta sobre medios sinté-ticos controlando y manipulando las condiciones físicas y químicas, para que las células del explante expresen su potencial intrínseco o inducido, todo esto, con el fin de regenerar plantas completas.

El cultivo de tejidos vegetales es muy útil en todas las áreas de las ciencias pudien-do utilizarse en diferentes investigaciones, por ejemplo en estudios de bioquímica, citología y genética, en la producción de compuestos, para aumentar la variabilidad genética (variación somaclonal y mejora de especies), en la obtención de plantas libres de patógenos, en la propagación clonal de plantas, además de la conservación de germoplasma, etc., (Montoya, 1991).

Según Lentini et al en 1994, la producción de líneas doblehaploides mediante el cul-tivo de anteras es mucho mayor a partir del arroz tipo Japónica que del Indica. In-vestigaciones de herencia, realizadas con generaciones F1 del cruzamiento entre genotipos Japónica de alta respuesta y genotipos Indica de baja respuesta, sugieren

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que la habilidad para formar callos se hereda como carácter recesivo controlado por un bloque simple de genes, donde los efectos aditivos son significativos y la dominancia de la no respuesta es parcial. En la regeneración de plantas verdes en familias F1, la respuesta es altamente recesiva y controlada por pocos genes, la no respuesta muestra dominancia parcial, no hay efecto materno, y la predominancia de efectos aditivos es clara.

Desarrollo del cultivo de anteras

De acuerdo a Lentini et al. en 1994, en términos generales, el cultivo de anteras se de-sarrolla en dos etapas: la inducción de microcallos y regeneración de plantas verdes.

Inducción de microcallos

Primero se induce la formación de callos (Figura 19), colocando las anteras en un medio que sea adecuado y que estimule la diferenciación celular (mitosis) en las microsporas. Para inducir esa diferenciación se deben proporcionar buenas concen-traciones de auxinas como 2,4-D y/o ANA.

Figura 10. Formación de microcallos a partir del cultivo in vitro de anteras de arroz (Oryza sativa L.)

El estado de desarrollo del grano de polen en el momento de la escisión e inocu-lación es un factor de gran importancia para la inducción en la siembra de polen. En el arroz, el estado de polen óptimo para la inducción de callos es el de uninu-cleado medio. Después de dos días de cultivo ocurre la primera división mitótica de la microspora, división que da como resultado la formación de dos núcleos, el vegetativo de mayor tamaño y el generativo más pequeño, los cuales están

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separados por una membrana. El núcleo generativo puede degenerar y desa-parecer antes que el núcleo vegetativo se divida de nuevo. Alrededor del quinto día de cultivo se inicia la segunda división mitótica. En las primeras divisiones generalmente se originan membranas celulares que permiten la formación de núcleos independientes. A los 20 días de cultivo se forma el microcallo, el cual tiene más de 100 células por cada microspora involucrada en el proceso. El mi-crocallo alcanza un tamaño de más o menos 2 mm alrededor de los 30 o 50 días. Dependiendo del genotipo, este momento es el más indicado para el proceso de regeneración de plantas.

Diferenciación celular para regenerar plantas

Una vez los callos han alcanzado un tamaño de 2mm, se transfieren a otro medio con bajas concentraciones de auxinas, pero altas de citoquininas, ya que estas esti-mulan la diferenciación de las células del microcallo hasta regenerar plantas.

En sus primeros estadios, el microcallo es una masa de células sin diferenciación; posteriormente las células desarrollan vacuolas y se empieza a desarrollar tejido parenquimatoso. Este tejido se diferencia en meristemas, algunos de los cuales se localizan en la periferia y por tanto se denominan meristemas periféricos; otros es-tán dispersos dentro de la masa parenquimatosa y se denominan endomeristemas dispersos. Los meristemos periféricos originan los puntos de crecimiento o yemas de la plántula, mientras que los endomeristemas dispersos dan origen a los primor-dios de las raíces. En los primeros estados del proceso de morfogénesis, las yemas y las raíces se desarrollan independientemente sin ninguna conexión de tejido vas-cular entre ellas, después, se desarrolla el tejido vascular que conecta el vástago con la raíz y se conforma así una plántula que pertenece a la R1.

La regeneración de plántulas a partir de callos haploides, depende del genotipo y del medio ambiente (medio de cultivo). El genotipo del material que se está utilizando puede tener una gran importancia en la regeneración de plántulas. Los genotipos que producen callos bien desarrollados podrían no producir plán-tulas si los dos caracteres están bajo diferente control genético.

El medio de cultivo, puede afectar la diferenciación de callos y la formación de plántulas. Comparándose con el medio de inducción, el medio de regeneración tie-

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ne menor concentración de auxinas y generalmente es sólido. Los callos puestos en el medio de regeneración empezarán a desarrollar brotes y raíces después de dos semanas.

Diferencias en el número de cromosomas

Para que el cultivo de anteras tenga éxito, el producto final debe ser fértil. Ya que las plantas provienen de células haploides que inicialmente poseen la mitad del complemento cromosómico, el número cromosómico necesita ser duplicado para asegurar su fertilidad. Si la duplicación de los cromosomas no ocurre, la planta es haploide; si la duplicación ocurre una vez, se formará una planta diploi-de o dihaploide, y sí ocurre más de una vez, la planta resultante será poliploide. Pueden presentarse casos de aneuploidía, cuando el doblamiento de cromoso-mas es incompleto.

Doblamiento de cromosomas para llegar a la homocigosis

Puesto que cada grano de polen proviene de las plantas híbridas F1, representa un gameto diferente. La población de plantas doble-haploides muestra la variabilidad genética esperada en una generación F2 y la ventaja adicional de que cada individuo tendrá un genotipo homocigoto, aumentando así la probabilidad de expresión de los homocigotos recesivos (Ver figura 11).

Anteriormente se explicaron los eventos ocurridos en el desarrollo de las etapas de laboratorio conocidas como inducción de callos y regeneración de plantas. Siguiendo la secuencia con las plantas obtenidas en el marco de las fases de desarrollo de un programa de mejoramiento en general, podemos observar que el cultivo de anteras es un sistema que permite desarrollar individuos doble-ha-ploides rápidamente. Por lo tanto, se pueden realizar mucho antes las evalua-ciones del germoplasma obtenido en viveros de observación y/o ensayos de ren-dimiento. En condiciones tropicales, en donde es posible obtener dos ciclos por año, los ensayos de rendimiento se pueden iniciar a los 2 años con cultivo de anteras, mientras que con las técnicas convencionales (pedigrí) se pueden iniciar a los 4 años (Figura 12).

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PLANTA HETEROCIGOTA(AaBb) F1

RECOMBINACIÓN INDEPENDIENTE

GAMETOS (AB, aB, Ab, ab)

Cultivo de anteras Autofecundación

Doblamiento de cromosomas

AB AABB Ab AAbb aB aaBB ab aabb

Genotipo en la población DH

AABB 1 Aabb 1 aaBB 1 aabb 1

Frecuencia fenotípica en la población DH

AB Ab aB abAB AABB AABb AaBB AaBbAb AABb Aabb AaBb AabbaB AaBB AaBb aaBB aaBbab AaBb Aabb aaBb Aabb

Genotipos en la población F2

A-B - 9A-bb 3aa-B 3aabb- 1

Frecuencia fenotípica en F2

Figura 11. Segregación de genotipos y fenotipos en poblaciones F2 y dihaploides (DH), a partir de una planta heterocigota para dos genes que recombinan inde-pendientemente.

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CRUZAMIENTOS

Plantas R1

Líneas DH (R2)

Simples (A/B); dobles (A/B/C/D); o triples (A/B//C)

F1Cultivo de anteras Pedigri

Ensayos de Rendimiento (R3)

Ensayos de rendimiento

Ensayos de Rendimiento

Ensayos Regionales.

Ensayos Regionales

Ensayos Comerciales

Ensayos Comerciales

Liberación de la Variedad

F2

F3

F4

F5

F6 (Lineas homocigotas)

Ensayos de Rendimiento

Ensayos de rendimiento

Ensayos Regionales

Ensayos Regionales

Ensayos Comerciales

Ensayos Comerciales

Liberación de la Variedad

2

1

Ciclo

14

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Figura 12. Diagrama comparativo del desarrollo de variedades con cultivo de an-teras y pedigrí. Los tiempos se basan en dos ciclos en el campo por año, en con-diciones tropicales. Tomado de Cultivo de Anteras de Arroz en el Desarrollo de Germoplasma.

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Según Lentini et al., 1994, existen algunos factores determinantes para el éxito del cultivo de anteras, los cuáles afectan tanto la diferenciación, así como la rediferen-ciación. Entre estos se encuentran los siguientes:

El genotipo es quizás el factor más importante que afecta el cultivo de anteras. La variabilidad en la respuesta al cultivo de anteras se ha hallado entre especies y den-tro de ellas, y se ha demostrado la heredabilidad de esta respuesta. Dicha capacidad para el cultivo de anteras es particularmente evidente en cultivares de arroz de los tipos Japónica e Indica, de los cuales el tipo Japónica responde mejor a la inducción de callos que el último. Sin embargo, mediante la manipulación de los componen-tes del medio, o de las condiciones del cultivo, es posible salvar la dificultad que presentan algunos materiales para la inducción de callos.

Otro factor que afecta el cultivo de anteras es el albinismo, el cual es un fenómeno muy común en el cultivo de tejidos del arroz, en el que se producen plantas regenera-das carentes de clorofila, por lo que resultan inviables para completar su desarrollo.

Así mismo, el estado fisiológico de la planta donante, que está directamente rela-cionado con las condiciones medioambientales que esta experimenta durante su crecimiento, afecta significativamente la inducción de callos.

Igualmente, el estado de desarrollo del polen en el momento en el que las anteras se cultivan in vitro es un factor determinante en el tipo de respuesta obtenido. Estudios comparativos sugieren que, en el caso del arroz el estado óptimo de desarrollo del polen para cultivo de anteras es el comprendido entre el estadio uninucleado medio y el uninucleado tardío.

El pre-tratamiento del material vegetal y la desinfección del mismo son también de-terminantes en la respuesta al cultivo de anteras. Se ha observado que la inducción óptima de callos se consigue con microsporas en estadio uninucleado medio a tar-dío, con un pre-tratamiento de 8 a 10 °C por 7 días y en la oscuridad; este tratamiento no solo incrementa la formación de callos, sino también la diferenciación de plantas verdes. “En cuanto al material vegetal, este contiene una abundante microflora, que debe ser eliminada por medio de una desinfección antes del corte del tejido.

Finalmente, es de gran relevancia la composición de los medios de cultivo, los cuá-les están constituidos por dos grupos de sustancias, el primer grupo o medio basal, formado por macro y microelementos (nutrientes inorgánicos), hidratos de carbo-

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no, vitaminas y en algunos casos, otros aditivos orgánicos. El segundo grupo de sustancias lo constituyen los reguladores de crecimiento de tipo hormonal.

Condiciones de incubación

La temperatura y la luz tienen un papel determinante en el desarrollo del cultivo de anteras; en el arroz la temperatura adecuada para los medios de inducción de callos y de regeneración de plantas oscila entre 24 y 26°C. A temperaturas mayores las anteras se degradan rápidamente. La luz no es necesaria para la etapa de inducción, ya que el crecimiento de los callos se favorece con la oscuridad. En la etapa de rege-neración se necesita la luz para el desarrollo de las plantas verdes; el cambio de la oscuridad a la luz debe ser progresivo.

Figura 13. Incubación de material vegetal en condiciones de regeneración (Fotografía Fedearroz – FNA).

Cultivo de anteras y fitomejoramiento

El programa de mejoramiento de FEDEARROZ –FNA utiliza principalmente el método de pedigrí con avance generacional rápido para la producción de variedades mejora-das de arroz. Así, siendo esta una especie prevalentemente autógama, es decir que en condiciones naturales las plantas de un material específico se fecundan a sí mismas en porcentajes cercanos al 100% de los casos, es necesario producir cruzamientos artificiales entre parentales con características deseables, buscando obtener en la

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descendencia individuos superiores que reúnan los atributos positivos de los dos pro-genitores. Conforme a lo anterior, en el caso específico del programa de mejoramien-to de FEDEARROZ - FNA, la técnica de cultivo de anteras se aplica a cruzamientos específicos del programa convencional, así como a cruzamientos dirigidos que invo-lucran parentales genéticamente distantes; en este último caso, conformados a partir de la combinación de líneas élite con materiales exóticos de origen diverso (criollos, silvestres, programas de mejoramiento de otras regiones del mundo) buscando in-corporar características deseables (i.e. alto número de granos por panícula, longitud de panícula, grano extra largo, peso de 1000 granos, bajo vaneamiento, sanidad fo-liar) que por vías convencionales no pueden ser explotadas por la incompatibilidad generada por la amplia distancia genética existente entre los progenitores.

La metodología definida para desarrollar el cultivo de anteras involucra en términos muy generales, la siembra de las semillas F1 correspondientes a cada cruzamiento seleccionado y la posterior cosecha del material vegetal como donante en el proceso. Tales porciones de planta se siembran en laboratorio para producir masas de células indiferenciadas o callos, los cuales, al cabo de aproximados 2 o 3 meses de incuba-ción, son transferidos para la regeneración de plantas. Estas últimas se producen al cabo de entre 30 y 60 días y, posteriormente, se transfieren a vasos y luego a casa malla para finalmente trasplantar cada planta individualmente a campo, en lo que se conoce como proceso de endurecimiento. Las plantas obtenidas corresponden a lí-neas R1 (R por ser una planta regenerada en un proceso in vitro) y son genéticamente distintas entre sí pero homocigotas (es decir con su carga genética estable), razón por la cual es necesario efectuar la cosecha de cada planta independientemente. La semilla cosechada, denominada R2, se siembra de nuevo en campo para efectuar su evaluación, purificación y aumento. Con la semilla pura obtenida al cabo de este pro-ceso se conforma el Vivero de Observación de Líneas de Cultivo de Anteras (VIOCAN).

A pesar de que las plantas obtenidas a partir del cultivo de anteras son homocigotas, esto no implica que puedan pasar directamente a ensayos de rendimiento. Es necesario llevar a cabo un proceso de evaluación y selección de características agronómicas tales como resistencia a enfermedades, resistencia a insectos, calidad molinera, tolerancia a distintos problemas bióticos y abióticos y adaptación a un ecosistema determinado.

En otras palabras, el hecho de que se obtengan líneas doblehaploides no quiere decir que de por sí ellas constituyan variedades mejoradas superiores. En realidad, la población doblehaploide representa el punto de partida para que el fitomejorador empiece su ciclo de evaluación y selección.

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METODOLOGÍA COSECHA DE MATERIAL VEGETAL:

INDUCCION DE CALLOS:

REGENERACION DE PLANTAS

ENDURECIMIENTO Y EVALUACION EN CAMPO

1 2

34

5

Cada semestre los mejoradores definen los cruzamientos a trabajar por esta via. Posteriormente, se envia la semilla F1 al laboratorio para organizar la siembra en campo.

Cuando las plantas obtenidas a partir de la se-milla F1 alcanzan la fase de embuchamiento, se cosechan las paniculas inmaduras con el fin de iniciar el proceso de pretatamiento en frio en la-boratorio. En este momento los granos de polen de cada espiguilla de esncuentran en la fase de desarrollo adecuado para iniciar el proceso.

Transcurridos 8 dias de pretratamiento, se inicia la extraccion de las anteras y su siembra en el medio de cultivo NL liquido, para estimular la formacion de callos (masas de celulas indiferen-ciadas) a partir de los granos de polen inmaduros contenidos en cada antera. Este proceso se tarda entre 30 y 70 dias y requiere oscuridad total y una temperatura entre 24° y 26° C.

Una vez formados los callos, estos se cambian de medio de cultivo para iniciar el proceso de diferenciacion de plantas. Para ello se utiliza medio MS solido con una combinacion hormonal inversa a la utilizada en las fase de induccion, y se aplica luz blanca por 18 horas alternando con 6 horas de oscuridad, manteniendo la temperatura de la fase anterior.

Una vez obtenidas las plantas, estas se transfieren a casa malla por cerca de 20 dias. Posteiormente, se transplantan en campo individualmente y se llevan hasta cosecha recolectando las semillas de cada planta independientemente. Esta semilla se multiplica en la generacion R2 y asi se conforma el Vivero de Observacion de Lineas de Cultivo de Anteras (VIOCAN), el cual se distribuye a los 4 centros experimentales de FEDEARROZ-FNA para su evalucion.

Figura 14. Esquema general del esquema de cultivo de anteras aplicado en el progra-ma de mejoramiento de FEDEARROZ - FNA

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REGISTRO NACIONAL DE CULTIVARES

Para autorizar la producción, importación y comercialización de semillas para siem-bra en Colombia, el ICA evalúa agronómicamente los materiales en las subregiones naturales donde se desee distribuir. Una vez evaluadas son inscritas en el Registro Nacional de Cultivares del ICA, según la especie y clase de semilla; certificada o se-leccionada. (Resolución ICA No. 00148 del 18 enero de 2005)

Esta inscripción ante el ICA, se realiza a través de un acto administrativo de Resolu-ción motivada de carácter indefinido.

El Registro Nacional de Cultivares contiene la información básica del creador, responsable del registro, uso y manejo del cultivar, como también las características y atributos agronómicos, industriales y/o de calidad culinaria de los cultivares que se pretendan producir, importar y/o comercializar en las subregiones naturales autorizadas de Colombia.

Este sistema de ordenamiento permite que las empresas productoras, importadoras y comercializadoras de semillas dispongan de mecanismos que faciliten sus actividades y tengan una legalidad en su constitución y labor.

De otra parte, los agricultores tienen el respaldo que los cultivares han sido evaluados a través de protocolos y procedimientos experimentales en las diferentes subregiones, con un satisfactorio desempeño de producción, fitosanitario y productividad, de acuerdo con el tipo de uso del material.

Tabla 7. Variedades de arroz registradas en Colombia año 1992 – 2005. Fuente ICA.

AÑO NOMBRE INSTITUCIÓN GENEALOGÍA ORIGEN 2005 ALEJANDRA 3-18 INPROARROZ INP008-20-15-17-SM-8 LOCAL2004 BONANZA 6-30 SEMILLANO CT11008-12-3-1M-4P-4P INGER2003 INPROARROZ 2-16 INPROARROZ INP 004-14-1-16SM LOCAL2003 FEDEARROZ 275 FEDEARROZ CT11275-3-F4-8P-22003 FEDEARROZ 369 FEDEARROZ CT11369-3-F4-17P-1P-M

2003 FEDEARROZ 809 FEDEARROZCT9809-7-1-M-1-1-

1Mutan

2003 FEDEARROZ 737 FEDEARROZCT9793-1-1P-2P-1-

372Mutan-22003 FEDEARROZ 355 FEDEARROZ LV 355

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2003 FEDEARROZ 473 FEDEARROZ LV 4732003 CF205 FEDEARROZ-FNA CF205-3M LOCAL2003 IMPROARROZ 2-16 IMPROARROZ INP 004-14-1-16SM LOCAL2001 PROGRESO 4-25 SEMILLANO CT10532-3-4-3M-1P-5P INGER2001 INPROARROZ 15-50 INPROARROZ INP 001-5-1-CC2000 FEDEARROZ 2000 FEDEARROZ CT10323-29-4-1-1T-2P LOCAL2000 COLOMBIA XXI FEDEARROZ FB0100-10-1-M-1-M LOCAL

2000FEDEARROZ LA

VICTORIA 1FEDEARROZ CT10240-10-2-1T-2-1 LOCAL

2000FEDEARROZ LA

VICTORIA 2FEDEARROZ CT10192-5-1-2-2T-2-1 LOCAL

1998 FEDEARROZ 50 FEDEARROZ FB0007-3-1-6-1-M LOCAL1997 COPROSEM-1 COPROSEM CT9155-6-2-3P-1PT INGER

1997 COPROSEM-2SEMILLAS EL

ZORROCT9506-12-10-1-1-M-

2P-MLOCAL

1995 ORYZICA SABANA 10 CIAT-ICA CT6196-33-11-1-3-M INGER1994 SELECTA 3-20 SEMILLANO SM48-24-5-4-1P

1994 ORYZICA YACU 9 CIAT-ICA-

FEDEARROZCT8837-1-17-9-2-1

1993 ORYZICA CARIBE 8 CIAT-ICA-

FEDEARROZP 4743-F2-65-3-M-M LOCAL

1992 ORYZICA TURIPANA 7 ICA P 5589-1-1-3P-4-M LOCAL

1991 ORYZICA SABANA 6 ICA-CIAT-

FEDEARROZCT7244-9-2-1-52-1 LOCAL

1989 ORYZICA SABANA 4ICA-CIAT-

FEDEARROZP 5413-8-3-5-11 LOCAL

1989 ORYZICA SABANA 5ICA-CIAT-

FEDEARROZCT5747-24-5-4-2 LOCAL

1987 ORYZICA 3 CIAT-ICA P 2231-F4-138-6-2-1-1B LOCAL1984 ORYIZCA2 CIAT-ICA P 2023-F4-74-2-1B LOCAL1982 ORYZICA 1 CIAT-ICA P 1429-8-9-M-2-1B-5 LOCAL1980 METICA 2 CIAT-ICA P 1044-86-5-3-1-2M LOCAL1980 METICA 1 CIAT-ICA P 1035-5-6-1-1-2M LOCAL

1978 CICA 8 CIAT-ICAP 918-25-1-4-2-3-1B-

1131-1LOCAL

1976 CICA 7 CIAT-ICA P 881-19-24-12-1B-6-1B LOCAL1976 CICA 9 CIAT-ICA P 901-22-11-2-6-2-1B LOCAL1974 CICA 6 CIAT-ICA P 723-6-3-1 LOCAL1971 CICA 4 CIAT-ICA IR930-31-1-1B LOCAL1967 ICA 10 ICA T 112D-7P-5T LOCAL1965 COLOMBIA 1 CITA-ICA T 319E-2M-2M-1M-1M LOCAL1963 NAPAL ICA P 115-2P-6T-1P-2P LOCAL

AÑO NOMBRE INSTITUCIÓN GENEALOGÍA ORIGEN

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Derechos de Obtentor

El instituto Colombiano Agropecuario ICA, ejerce el control técnico-científico ten-diente a reconocer y garantizar la protección de los derechos del obtentor de nuevas variedades vegetales.

Es el derecho exclusivo que se otorga a quien desarrolla y termina una nueva varie-dad para su explotación. Es una forma de propiedad intelectual como lo son también las patentes, los derechos de autor, las marcas y los dibujos y diseños industriales.

La razón de la protección está fundamentada en que las variedades mejoradas son un elemento necesario, que ofrece una relación costo-beneficio ventajosa en la mejora cualitativa y cuantitativa en la producción de alimentos, constituyéndose su protección en un incentivo para desarrollar nuevas variedades. En Colombia, el derecho de obtentor que se otorga es territorial.

PRODUCCION DE SEMILLASLa producción de las semillas constituye el último capítulo de la mejora genética de las variedades. Esta es una actividad agrícola que, basándose en la investigación, perpetúa los resultados acumulados al cabo de muchos años de esfuerzos y capitales invertidos.

Las semillas de arroz, en el marco de las normativas nacionales que regulan la co-mercialización de las semillas, deben cumplir determinados requisitos de identidad, pureza varietal, germinación, pureza específica y sanidad, que deben ser cumplidos escrupulosamente por los productores de las mismas.

Con este fin se han fijado las condiciones mínimas que deben de cumplir los cultivos para la producción de simiente y las semillas certificadas; el respeto de tales condi-ciones se verifica a través de controles, formando parte de un conjunto de acciones previstas para la certificación oficial de las semillas.

En el proceso de mejoramiento genético, después de obtener las mejores líneas, se debe proponer ante el Instituto Colombiano Agropecuario ICA, la inscripción de pruebas de evaluación agronómica, para cada región agroecológica donde se pro-duce arroz en Colombia, al cabo de las cuales, si el comportamiento de las líneas es adecuado, se procede a registrar el cultivar ante la misma institución.

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La producción de semillas no es ajena al mejorador, este debe proveer y garantizar la identidad y la pureza genética del cultivar, es así, como a través de un proceso de selección y purificación genética este produce la primer fase de la producción semi-llista como lo es la semilla Genética, que pasa luego a multiplicación para llamarse semilla Básica, que en el mayor de los casos es entregada al multiplicador para obtener la semilla Registrada y Finalmente semilla Certificada que es la que utiliza el agricultor colombiano.

Importancia de la semilla de buena calidad

En las actuales circunstancias de globalización y apertura de mercados se hace aún más necesario, la producción agrícola en forma eficiente y competitiva. Para ello es fundamental, entre otros aspectos, la reconversión de los sistemas pro-ductivos, mediante la innovación tecnológica y haciendo un mejor y mayor uso del conocimiento e información, para poder elevar la productividad de los culti-vos de forma sostenible y enfrentar los cambios en el entorno de manera más apropiada.

Es un hecho indiscutible que la semilla de buena calidad producto de la investiga-ción y desarrollo de variedades, representa el insumo estratégico por excelencia que permite sustentar las actividades agrícolas, contribuyendo significativamente a mejorar su producción en términos de calidad y rentabilidad.

Al tratar el tema de la calidad en semillas, en general se valoran las ventajas y be-neficios que conlleva la utilización de semilla de buena calidad, sin embargo, no siempre se tiene un pleno conocimiento de los múltiples factores que determinan los atributos de calidad.

En primera instancia, se podría juzgar la calidad de un lote de semillas por su apa-riencia física, observando su tamaño, forma, color, uniformidad etc., pero esta valo-ración es insuficiente puesto que existen otros atributos de mayor relevancia como la pureza varietal, la capacidad germinativa, la viabilidad, el vigor y la sanidad , cuya condición no se puede determinar a simple vista.

Por esta naturaleza tan particular que presentan las semillas con relación a su cali-dad es que se hace necesario contemplar una serie de cuidados especiales y el ase-guramiento de la calidad durante las fases de producción: reproducción, cosecha, secado, procesamiento, almacenamiento, y mercadeo.

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En todo sistema de producción agrícola, debe considerarse inicialmente el material genético que ofrezca la mejor respuesta productiva con un uso racional de los otros insumos.

No se puede desligar este componente genético es decir la variedad, del vehículo que lo transporta, la semilla. Al respecto debe aclararse que, una semilla de buena calidad por si mismo no garantiza un comportamiento satisfactorio en el campo, si no tiene a su vez el componente genético adecuado para responder ante determi-nada condición. La situación inversa también se cumple, una variedad con determi-nado potencial genético no lograra expresarse a plenitud si la semilla que contiene la información genética de esa variedad, no reúne ciertas condiciones mínimas de calidad. Tenemos entonces que estos dos elementos indisociables deben manejarse conjuntamente.

Cabe anotar que un programa de mejoramiento genético que desarrolle variedades mejoradas, acorde a las necesidades del agricultor y del mercado, no tendrá éxito o impactos si las semillas de esas variedades no llegan al usuario en las cantidades re-queridas, en el lugar y momento oportuno y sobre todo con la mejor calidad posible.

Entre las razones por las cuales se da tanto énfasis a la semilla como insumo esen-cial y estratégico en toda actividad agrícola, se puede mencionar las siguientes:

• La semilla es el único insumo indispensable. No se puede prescindir de esta.

A diferencia de la mayoría de los insumos utilizados en la producción agrícola, con la excepción de algunos insumos biológicos tipo plaguicidas e inoculantes, la semilla es un ente vivo por su naturaleza. Esto lo hace sumamente sensible al deterioro con con-secuencias significativas en el establecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos.

• Es el elemento que encierra el potencial genético determinante de aspectosagronómicos y comerciales tales como: rendimiento, adaptabilidad, resistenciaa plagas y enfermedades, calidad etc.

• En muchos casos es el principal vehículo de plagas de importancia económicaque pueden afectar los cultivos o bien infestar zonas libres de estas.

• La utilización de semilla de variedades mejoradas y de alta calidad permite po-tenciar el aprovechamiento de los demás insumos aplicados.

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Factores que determinan la calidad de la semilla

Retomando lo anterior, la expresión del potencial genético de la variedad no se logra a plenitud, si no se presentan ciertas condiciones favorables: ambiente (clima-sue-lo), manejo tecnológico adecuado y calidad de semilla.

Al tratar de definir el concepto de calidad en semillas, se podría decir que es un conjunto de cualidades deseables que debe poseer la semilla, que permitan un buen establecimiento del cultivo con plantas vigorosas, sanas y representativas de la va-riedad en referencia. La calidad en semillas comprende muchos atributos entre ellos se incluyen: la germinación, el vigor, la sanidad, la pureza física y varietal.

Para una mejor comprensión, la calidad en semillas puede entenderse como la inte-gración de cuatro componentes a saber: genéticos, físicos, fisiológicos, y fitosanitarios.

Valor genético y calidad varietal

Vamos a diferenciar el componente genético o valor genético de una variedad, del factor varietal como elemento de calidad en semillas.

Se entiende como valor genético el cumulo de información determinada por el ge-notipo de una variedad que, define entre múltiples características: la resistencia o tolerancia a plagas, adaptación a ambientes específicos, potencial de rendimiento, habito de crecimiento, ciclo vegetativo, calidad industrial, entre otras.

Mientras tanto, el concepto de calidad varietal se aplica al “porcentaje de pureza va-rietal” o sea el porcentaje de semilla que corresponde a la variedad particular.

Calidad fitosanitaria

Una de las estrategias más efectivas para el combate de enfermedades en los cul-tivos es a través del mejoramiento genético, sin embargo, no siempre es factible desarrollar variedades resistentes a determinados patógenos.

Las semillas pueden ser un medio ideal para el transporte de inoculo de patógenos de origen viral, bacterial o fungoso e inclusive de nematodos, que afectan la ger-minación y consecuentemente la emergencia y población de plantas, o bien causar

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problemas patológicos en los cultivos una vez establecidos. Igualmente, pueden di-seminar enfermedades en determinadas regiones donde estaban ausentes.

En algunos cultivos la calidad sanitaria de la semilla es esencial, como en la semilla de arroz donde se ha determinado la incidencia de una serie de patógenos como Helminthosporium (Bipolaris), Rhynchosporium ( Gerlachia, Microdochium) y Alter-naria como las de mayor incidencia.

Estos ejemplos evidencia que, la semilla es un medio de diseminación muy efec-tivo para determinados patógenos y su transmisión a la plántula puede provocar problemas agronómicos serios; de ahí que, la utilización de semillas buena calidad sanitaria proveniente de variedades resistentes o tolerantes, constituye el método más económico y eficiente para su combate.

La utilización de terrenos nuevos o libres de inoculo, la zonificación, épocas de siem-bra adecuadas, el descarte de plantas enfermas, el control fitosanitario y el mismo tratamiento de la semilla se constituyen en prácticas recomendables para la produc-ción de semilla sana.

Calidad fisiológica

La capacidad germinativa y el vigor son los principales atributos involucrados den-tro del componente de calidad fisiológica en semillas. El concepto de vigor en se-millas es un tanto complejo, sin embargo en forma muy general se podría decir que, es el potencial biológico de la semilla que favorece un establecimiento rápido y uniforme bajo condiciones incluso desfavorables en campo. En tanto que germina-ción es el proceso fisiológico mediante el cual emergen y se desarrollan a partir del embrión aquellas estructuras esenciales, para la formación de una planta normal bajo condiciones favorables.

La semilla presenta su más alto nivel de vigor y potencial germinativo cuando al-canza la madurez fisiológica. En este estado, la semilla tiene el máximo peso seco (ha acumulado la máxima cantidad de reservas nutritivas) y el embrión ha comple-tado su desarrollo. A partir de este momento, se inicia el proceso de deterioro de la semilla en forma continua e irreversible, hasta perder su capacidad germinativa. El deterioro podría entenderse, como la serie de cambios que ocurren en las semillas con el transcurrir del tiempo, afectando funciones vitales por ende su desempeño hasta provocar su muerte.

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Durante el proceso de deterioro de las semillas el cual, es influenciado por facto-res genéticos y ambientales, lo primero que se ve afectado es el vigor antes que la germinación. Por ello, cada vez hay más interés de estudiar y conocer mejor los mecanismos bioquímicos relacionados con el vigor así como, la identificación e im-plementación de pruebas para su medición.

Como se ha visto, la calidad fisiológica depende de múltiples factores, pudiendo verse afectada en cualquier fase del proceso de producción. Retrasos en la cosecha si las con-diciones ambientales no son favorables situación que es común en nuestras condiciones tropicales, deficiencias en el desarrollo de los cultivos, retrasos en el secado de la semi-lla, daños mecánicos durante la recolección y trilla o en el procesamiento, el almacena-miento bajo condiciones desfavorables son factores que afectan la calidad fisiológica.

Para clarificar mejor la calidad fisiológica y concretamente el vigor y su influencia en el desempeño de las semillas, a continuación se citan algunas cualidades directa-mente relacionadas con este atributo biológico de calidad.

• Velocidad de germinación.• Uniformidad de germinación, emergencia, y desarrollo de la planta bajo diferen-

tes condiciones.• Habilidad para emerger en suelos con problemas de preparación, con altos con-

tenidos de humedad y con patógenos.• Desarrollo morfológico normal de plántulas.• Potencial de rendimientos de los cultivos.• Capacidad de almacenamiento de la semilla bajo condiciones óptimas y adversas.

Calidad física

Una semilla de calidad física es la que presenta un alto ´porcentaje de semilla pura y el mínimo contenido de semilla de malezas, de otros cultivos y material inerte.

Es bien conocido que a través de la semilla se pueden introducir a un país, región o finca diversas malezas, muchas de las cuales son de difícil erradicación. Malezas como el arroz rojo, Ischaemun, Rottboellia, para mencionar algunas, no solo provo-can un problema de calidad del producto cosechado, sino también un problema de manejo a nivel de campo con un aumento en los costos de producción, al incremen-tarse los costos para su combate.

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Las semillas cosechadas generalmente vienen con algunos contaminantes como pueden ser: residuos de las plantas, semilla de malezas, semillas dañadas por pla-gas, porciones de suelo, etc., así como con altos contenidos de humedad, de ahí que, requieren del acondicionamiento, labor que se realiza en las plantas de benefi-cio de semillas equipadas para el secado la limpieza, clasificación y almacenamien-to de semillas. De esta manera, se adecua la semilla para su comercialización. Es importante indicar que, existen algunas semillas de malezas como el caso del arroz rojo con características semejantes a la semilla de arroz, lo cual hace muy difícil su separación durante el procesamiento, debiéndose realizar su control en los campos de reproducción de semilla y en planta con máquinas seleccionadoras de arroz rojo a través de luz ultravioleta.

Otros atributos físicos en las semillas son el contenido de humedad, el tamaño, la uniformidad y la densidad.

A manera de conclusión se puede enfatizar que una semilla de alta calidad es un organismo vivo que:

• Favorece un rápido y uniforme establecimiento en el campo ( Vigor)• Permite una población adecuada de plantas (Germinación).• Está libre de organismos patógenos (Sanidad).• No tiene contaminantes varietales (Pureza Varietal).• Está exenta de semillas de malezas (Pureza Física).• Permite la expresión de potencial genético propio de la variedad.

La semilla de arroz

La semilla de arroz es un ovario maduro, seco e indehiscente. Consta de la cascara formada por la lema y la palea con sus estructuras asociadas, lemas estériles, la raquilla y la arista; el embrión, situado al lado ventral de la semilla cerca de la lema, y el endospermo, que proveen alimento al embrión durante la germinación.

Debajo de la lema y la palea hay tres capas de células que constituyen el pericarpio; debajo de esta se encuentran dos capas el tegumento y la aleurona.

El embrión consta de la plúmula u hojas y la radícula o raíz embrionaria primaria. La plúmula está cubierta por coleoptilo, y la radícula está envuelta por la coleorriza.

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El grano de arroz descascarado es un cariópside, se conoce con el nombre de arroz integral y aún conserva el pericarpio de color marrón rojizo o purpura.

Los denominados arroces rojos tienen el pericarpio de este color y algunos también el tegumento.

En las variedades con endospermo glutinoso o ceroso la fracción almidonosa está compuesta íntegramente por amilopectina y pigmentos, que toman coloración ma-rrón rojiza en presencia de lugol ( yodo y yoduro de potasio).

En los tipos comunes de endospermo no ceroso o no glutinoso la fracción almido-nosa contiene amilosa más amilopectina y se torna azul oscuro con lugol.

Los granos de arroz pueden clasificarse según su longitud en:

• Extra largo ( EL) 7.6 mm o más.• Largo ( L ) 7.5mm a 6.6 mm.• Medio ( M ) 6.5mm a 5.6 mm.• Corto ( C ) 5.5 mm o menos.

Pálea o glumela superior

Arista

Lemma tercera florífera o glumela inferior

Endosperma amiláceo

Capa de aleuronaTesta

Capa

del

pe

ricar

pio

EndocarpioMesocarpioExocarpio (epicarpio)

Cáscara (lemmas y palea)

Embr

iónEscutelo

(cotiledón)EpiblastoPlúmula

ColeoptiloRadícula

ColeorrizaLemma segunda estéril Raquilla

Lemma primera estéril

Figura 15. Semilla de Arroz.

Polinización

La polinización es el proceso de transferencia del polen desde los estambres hasta los estigmas o parte receptiva de las flores, donde germina y fecunda los óvulos de la flor, haciendo posible la producción de semillas y frutos. En el cultivo del arroz la polinización es autogama.

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Una vez en el estigma, el polen germina y el crecimiento del tubo polínico por el es-tilo de pistilo (gineceo) es facilitado por la presencia del tejido transitorio. En la ma-yoría de las Angiospermas los estilos tienen uno o varios hilos del transitorio que se extienden del estigma a los óvulos. Según el tipo de planta, el tubo del polen crece entre las células del tejido transitorio o dentro de sus paredes gruesas.

El tubo polínico crece e interactúa con las sinergidas que causa la ruptura del tubo polínico y libera 2 células gametos en el saco embrionario.

Fertilización doble un gameto fertiliza el huevo formando el zigoto, el otro fertiliza los 2 núcleos polares produciendo el endospermo 3n.

Formación de la semilla

Las semillas son óvulos maduros que contiene el embrión de la planta multicelular, el endospermo y las cubiertas seminales, los óvulos son estructuras de plantas de semilla que contienen el gametofito femenino con la célula de huevo, todos rodea-dos por la nucela y 1-2 integumentos.

Todas las partes de la semilla vienen de fuentes diferentes, el embrión multicelular planta en miniatura se produce por la división 2n zigoto. El endospermo 3n se divide para producir el suministro de alimento, contiene la grasa y la proteína. El 2/3 del genoma del endospermo es origen de la planta madre. El endospermo persiste en las monocotiledonas, pero se desintegra en las dicotiledóneas.

Las cubiertas seminales, la lema y la palea se desarrollan de la pared del ovulo, te-jido 2n materno. Las antípodas y las sinergidas se desintegran.

La formación de la semilla puede ser dividida en embriogénesis y el desarrollo del endospermo y las cubiertas seminales seguido de una fase de maduración carac-terizada por la acumulación de los compuestos de almacenamiento, la adquisición de tolerancia de desecación, detención del crecimiento y la entrada de una fase de latencia o quiescencia.

La embriogénesis permite la entrada en un estado de metabolismo bajo que facilita la dispersión y reanudación del crecimiento en condiciones óptimas.

La maduración conduce a un punto de final desarrollo en el endospermo, mientras que el embrión retiene la capacidad que se regenera después de la germinación.

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Germinación y latencia

La germinación incluye los eventos que comienzan con la absorción de agua por la semilla (imbibición) y termina con la salida de la radícula de las cubiertas seminales

La germinación es la aparición y el desarrollo del embrión de aquellas estructuras esenciales que son indicativas de la capacidad de producir una plántula normal en condiciones favorables (la prueba de germinación estándar, AOSA 2000).

Las semillas de arroz sin latencia pueden germinar inmediatamente después de su maduración, las semillas con latencia requieren un periodo natural de reposo, que puede romperse descascarándolas o sometiéndolas a tratamientos especiales.

Si las semillas germinan en agua el coleoptilo que contienen las hojas embrionarias emerge antes que la coleorriza. Cuando las semillas de arroz germinan en un am-biente aireado, como el de los suelos con buen drenaje, surge primero la coleorriza.

Figura 16. Semilla de arroz. Tomado de CIAT, 2005. Morfología de la Planta de Arroz; Guía de Estudio.

Luego la radícula rompe la coleorriza poco después de que esta aparece; la siguen dos o más raíces seminales, las cuales desarrollan raíces laterales, estas mueren posteriormente y son reemplazadas por raíces adventicias.

El coleoptilo emerge como una estructura cilíndrica, y al romperse por el ápice de desarrolla la hoja primaria y posteriormente la secundaria.

El mesocotilo se alarga cuando las semillas germinan en el suelo sin luz, el eleva el coleoptilo sobre la superficie del suelo.

Como se dijo anteriormente en condiciones aerobias se desarrolla más rápidamente el sistema radicular que el aéreo, lo contrario sucede cuando el terreno se encuentra cubierto de agua.

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Hasta la formación de la segunda o tercera hoja, la planta embrionaria vive de forma autónoma, mediante los elementos nutritivos que obtiene de las reservas acumu-ladas en la propia semilla. Después la planta se desarrolla alimentándose de los nutrientes del terreno, mediante el aparato radicular secundario y del aire a través de la fotosíntesis que se realiza en las hojas , como es sabido ; de hecho la planta absorbe del aire los elementos gaseosos ; el oxígeno necesario para la respiración de los tejidos por el cual se obtiene energía mediante la combustión de diversas sustancias y el dióxido de carbono (anhídrido carbónico) que se emplea en la función clorofílica , mediante la cual , y a través del pigmento verde denominado “ clorofila” el agua y la energía que recibe de la luz solar elabora la planta por síntesis las subs-tancias hidrocarbonadas que integran la mayor parte de su organismo .

El arroz posee pues una nutrición autótrofa propia de las plantas verdes y de al-gunas bacterias. Gracias a su capacidad de producir y acumular energía libre (por fotosíntesis o quimiosintesis) elabora sustancias orgánicas termógenas (almidón, glucógeno), a expensas de alimentos minerales (agua, sales minerales, CO2 ) cons-tituyendo el proceso inverso de la respiración.

Por lo que respecta a las diferentes reacciones de las variedades frente a las bajas temperaturas que se pueden producir en el momento de la siembra, se observa que con valores próximos a cero grados en todas las variedades, la semilla se hincha sin comenzar su formación de los diferentes órganos vegetativos. Si las condiciones tér-micas desfavorables se prolongan en el tiempo, la capacidad germinativa de la semilla se diferencia gradualmente entre las variedades, en sus comportamientos posteriores.

Las temperaturas de la germinación en la semilla de arroz son:

• Mínima 10-12°C• Optima 28-30°C• Máxima 40-45°C

La germinación de la semilla tiene lugar en diversas fases sucesivas a saber:

• Hinchamiento de la cariópside• Rotura de la envoltura externa, la aparición de la punta del coleoptilo, emergen-

cia del mesocotilo y desarrollo de la primera hoja cilíndrica.• Formación de la raíz primaria, de forma simultanea con el crecimiento coleopti-

lo y formación de las raíces secundarias.

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Latencia

La latencia de semillas es una característica adaptiva que les permite supervivencia de la generación próxima por medio de optimizar la distribución de la germinación a través del tiempo.

Vigor

Se define como aquellas propiedades de semillas que determinan su potencial para la germinación rápida, uniforme y el desarrollo de plántulas normales bajo una am-plia variedad de condiciones del campo

Prueba de vigor: La prueba de envejecimiento acelerado consiste en colocar una muestra de semillas dentro de una cámara con alta temperatura y alta humedad.

El tiempo de exposición, la temperatura, y la humedad relativa dependen del cultivo. Las condiciones son 70-100 % de HR, temperatura de 40- 45°C y un periodo de ex-posición de 6 horas a 2 días. Después se someten las semillas a prueba estandart de germinación.

Deterioro de semillas

El deterioro se refiere al complejo de cambios que ocurren con el transcurrir del tiempo, que causan perjuicios a los sistemas y funciones vitales y disminuyen la capacidad de desempeño de la semilla. El deterioro de semillas incluye cualquier transformación degenerativa irreversible, después de que la semilla ha alcanzado su máximo nivel de calidad (máximo contenido de materia seca). Para Delouche el deterioro de es inexorable, irreversible y mínimo en la madurez, su progreso es variable entre las especies, entre lotes de una misma especie y entre semillas del mismo lote.

Las transformaciones degenerativas en la semilla son de origen bioquímico, fisioló-gico, y físico y ocurren en la siguiente secuencia:• Degeneración de las membranas celulares y posterior pérdida del control de

permeabilidad celular.• Daños mecánicos de producción energética y de biosíntesis.• Reducción de la actividad respiratoria y de biosíntesis.• Germinación más lenta.

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• Reducción del potencial de almacenamiento.• Crecimiento y desarrollo de la planta más lentos.• Menor uniformidad en el crecimiento y desarrollo de las plantas.• Reducción del potencial para el establecimiento de una población de plantas.• Mayor porcentaje de plantas anormales.• Pérdida del poder germinativo. (Popinigis, 1977).

El vigor de semillas y el deterioro están fisiológicamente ligados porque son aspec-tos recíprocos de la calidad de las semillas. El deterioro tiene una connotación nega-tiva, en tanto que el vigor tiene una muy positiva, de este modo, el vigor disminuye a medida que el deterioro aumenta. El deterioro es el proceso de envejecimiento y muerte y el vigor es el principal componente de calidad afectado por el proceso de deterioro (Delouche, 1976).

En consecuencia, los efectos del nivel de vigor de la semilla pueden persistir e influen-ciar el crecimiento de la planta, la uniformidad de la plantación y la productividad.

Acondicionamiento de semillas

El beneficio principal de un programa de control de calidad es el conocimiento que se adquiere de los atributos de las semillas que se esta produciendo y comerciali-zando. Asi, el acondicionamiento de semillas ocurre después de la recolección de las semillas de arroz en plantas de semillas y el control de calidad se inicia desde el momento en que se selecciona la semilla que se va a multiplicar y termina con la distribución de la semilla.

La ficha de registro del lote de semillas permitirá identificar el origen de cualquier problema que se presente, pues son muchos los factores que afectan la calidad de la semilla y que pueden presentarse durante el transporte, almacenamiento o aun en el campo del agricultor.

La semilla no miente: solo muestra la calidad que tiene.La semilla es un organismo vivo y se debe tratar como tal.Un programa de semillas se inicia en campo a través de:

Consecución de lotes de multiplicación

Previa programación con la división de semillas se coordina con los encargados de la producción de semillas de conseguir los lotes de multiplicación.

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Selección del lote

• Lote nuevo• Lote en descanso ( 2 años)• Bien delimitado ( cercas, caminos, canales)• Libre de malezas nocivas y prohibidas.• Aislamiento de lotes vecinos • Voleo : 20 metros • Avión 400 metros.• Lotes con buenas vías de acceso.• Lotes con buen riego y drenajes.• Lotes fuera de areas vetadas por problemas fitosanitario ( bacterias).

Malezas nocivas.Malezas de fácil distribución, adaptación y agresivas, difícil control en campo y eli-minación en campo.

• Ischaemun rugosum (falsa caminadora)• Ipomoea sp (batatilla)• Cenchrus sp (cadillo)• Cyperus rotundus (coquito )• Cynodon dactylon (pasto argentino)• Paspalum virgatum (maciega)• Paspalum fasciculatum (gramalote)• Oryza sativa (arroz rojo)

Malezas prohibidas

Malezas de fácil distribución, adaptación, y agresivas de difícil control en campo y en planta.• Murdania nudiflora (piñita)• Rottboellia exaltata (caminadora)• Sorghum alepense pasto jhonson)• Stenotraphum secundatum (Cartagena)

Malezas comunes:

• Malezas de baja agresividad y diseminación de fácil control en campo y planta.• Amaranthus dubius (bledo)

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• Ammania coccínea (palo de agua)• Eleusine indica (pata de gallina )• Digitaría sanguinalis (guarda rocio )• Echinocloa colona (liendre puerco)• Lepctochloa filiformis (paja mona )• Fimbrystilis annua (barba indio)• Cucumis melo (meloncillo)

Selección Del Agricultor

• Conocimientos de las normas• Condiciones de recibo y precios• Compromiso para entregar semilla de multiplicación• Tenga asistencia técnica.• Selección de la variedad• Se selecciona la variedad que está aprobada por el ICA.

Categorías De Las Semillas A Multiplicar

• Semilla Genética: Semilla producida como resultado de un programa de fitomejo-ramiento y que se utiliza para conservar la variedad y producir la semilla básica.

• Semilla Básica: producida a partir de semilla genética, que es utilizada para elaumento y uso de básica y registrada respectivamente.

• Semilla Registrada: producida a partir de semilla básica, sometida al programade certificación de semillas y producida de tal forma que mantenga la identidady pureza genética de la variedad y cumpla con los requisitos requeridos por lacategoría, es fuente de la semilla certificada.

• Semilla Certificada: producida a partir de la semilla registrada y sometida al pro-grama de certificación de semillas y producida de tal forma que mantenga laidentidad y pureza genética de la variedad y cumpla los requisitos establecidospara la categoría.

Visitas oficiales a los lotes de multiplicación

Estas se hacen a partir de la visita previa del lote y si este es aprobado se entrega la semilla respectiva a multiplicar.

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• Visita después de establecido el lote, en periodo de plántula ( 10- 15 días),• Visita lote en periodo de macollamiento ( 30 días)• Visita lote en periodo de Formación de primordio floral ( 45 días)• Visita en periodo de embuchamiento ( 60 días )• Visita en periodo de inicio de floración ( 80 días)• Visita en periodo de grano pastoso ( 100 días )• Visita en periodo de madurez de cosecha ( 120 días)

Luego de estas visitas si el lote es aprobado se da fecha de corte y se entregan los respectivos empaques para la recolección.

Se recomienda lavar la combinada y limpiar los equipos de recolección como son el remolque granelero o de costal, la tolva de recibo si es granel, los empaques deben ser nuevos, al igual que se debe limpiar el camión o vehículo transportador de la semilla.

Recepción del lote en planta

En la recepción del lote se cumplen 3 objetivos.

• Caracterizar el lote de semilla que se va a recibir para tomar las decisiones ne-cesarias sobre las operaciones de beneficio requeridas por la semilla y llevar losregistros adecuados.

• Evitar la entrada a Unidad de Beneficio de Semillas de materiales de baja calidad(USB).

• Tomar una muestra testigo del lote tal como llego a la UBS.

Análisis de Pureza

La determinación de la pureza física de un lote de semillas antes de entrar a UBS tiene los siguientes objetivos.

• Establecer la presencia de malezas nocivas, prohibidas, comunes o permitidaspara decidir, de acuerdo con el grado de contaminación si se recibe o no el lote.

• Determinar las perdidas debida a la remoción de los materiales contaminantes.• Definir los equipos que se utilizaran para el beneficio adecuado del lote de semillas.

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Descuentos por humedad e impurezas

Las condiciones finales de humedad y pureza física de la semilla generalmente son diferentes de las condiciones iniciales al momento de la recepción. Con el fin de calcu-lar descuentos y precios de compra es necesario hacer la equivalencia entre el peso de la semilla al llegar a la planta y el peso final en condiciones o almacenamiento.

Para calcular correctamente los cambios de peso debidos a cambios en el contenido de humedad de la semilla, se debe utilizar la siguiente igualdad.Pi ( 100- Hi)= Pf ( 100- Hf)

Donde: Pi= Peso inicial del loteHi= Humedad inicial del lote ( %, base húmeda)Pf= Peso final del lote Hf= Humedad final del lote ( %, base húmeda)

Pruebas rápidas de viabilidad

Existe la posibilidad de que lleguen a la UBS lotes de semillas con baja viabilidad (germinación). La presencia de estos lotes o su permanencia prolongada en la plan-ta, es indeseable. Para evitar estas situaciones existen algunas pruebas rápidas que ayudan a determinar la calidad de un lote.

• La determinación del PH del exudado que se puede hacer en 180 minutos parasemillas de arroz.

• La prueba del tretrazolio, para casi todas las especies la cual requiere alrededorde un día para su determinación.

• La prueba de germinación fisiológica, la cual requiere de 1 a 2 días para suevaluación.

Secamiento

Para lograr un mejor acondicionamiento y un mayor potencial de almacenamiento, la semilla debe tener un contenido humedad no superior al 13%. Considerando que se debe cosechar tan pronto como la semilla alcanza su madurez fisiológica y esto implica que su humedad probablemente esté por encima del 13%, se hace necesario

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el secamiento, el cual se debe realizar tan pronto como sea posible, ojala inmedia-tamente después de cosecha.

Durante el secamiento, la temperatura de la semilla no debe de estar por encima de los 40 C°; por esta razón se debe de controlar la temperatura del aire de secamiento con el fin de mantener el límite. Entre menor sea el contenido de humedad de la se-milla, mejor soportara las altas temperaturas.

Si el contenido de humedad de la semilla es alto (> 18%), no es aconsejable calentar la semilla por encima de los 35C°; si la humedad es inferior al 18% se puede calentar la semilla hasta 40C°.

Con relación a la semilla que se va a secar es importante conocer.

• El contenido de humedad en equilibrio• El grado de susceptibilidad al daño mecánico o a la temperatura.• La fecha de cosecha y su coincidencia con el periodo de lluvi.• La humedad inicial y final de la semilla y el tiempo disponible para el secamiento.

Secamiento Natural

Consiste en utilizar la energía solar y el viento para secar las semillas, la metodolo-gía es la siguiente:

• Colocar la semilla en el piso de un patio o en una carpa grande temprano en lamañana antes que el suelo este muy caliente y pueda causar daño a la semilla.

• Esparcir la semilla en la superficie en una camada ondulada de máximo 10 cmsde espesor.

• Revolver las semillas más o menos cada 30 minutos para evitar gradientes dehumedad altos y temperaturas altas en la semilla y facilitar el secamiento.

• Determinar periódicamente la humedad de la semilla para saber en que mo-mento suspender el secamiento.

• Uno de los problemas del secamiento natural es la dependencia en las condicio-nes ambientales, por lo tanto es aconsejable secar tan pronto se recibe el lote.

Secamiento artificial.

Consiste en alterar las propiedades físicas del aire aumentar su velocidad y tempe-ratura y en algunos casos reducir su contenido de humedad para secar las semillas.

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Dependiendo de la forma en que fluyan las semillas en el proceso de secamiento, se pueden considerar tres sistemas de secamiento: secamiento estacionario, seca-miento continuo, y secamiento intermitente.

Almacenamiento

El almacenamiento empieza desde el momento en que las semillas alcanzan la ma-durez fisiológica en el campo y termina con el proceso de germinación en campo.

En el almacenamiento de semillas se debe tener en cuenta:

• El almacenamiento no mejora la calidad de la semilla pues el proceso de dete-rioro es inexorable. En consecuencia si hay necesidad de almacenar semilla porun periodo largo se deben seleccionar aquellos lotes que tengan mejor calidad.

• El contenido de humedad de las semillas es función de la HR y en menor escalade la temperatura del aire.

• La humedad y la temperatura de la semilla son en ese orden los factores másimportantes del almacenamiento.

• Por cada punto que se reduzca en el contenido de humedad de la semilla, seduplica su potencial de almacenamiento. Esto es válido para contenidos de hu-medad dentro del rango de 4- 14%.

• Por cada 5°C que se reduzca la temperatura de la semilla se duplica su potencialde almacenamiento. Esto es válido dentro del rango de 0 a 50 °C. Para almacenarsemillas a temperaturas por debajo de los 5°C, la humedad de la semilla debe sermenos del 9%.

• Un ambiente frio, seco y limpio proporciona las mejores condiciones para alma-cenar la gran mayoría de las especies.

• El potencial de almacenamiento es función de la especie o variedad. Los lotesde semilla de alta calidad tienen un mayor potencial de almacenamiento que loslotes de baja calidad.

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• Las semillas dañadas, inmaduras, y mal formadas se dañan fácilmente durante el almacenamiento.

• Se debe evitar el almacenamiento temporal de semilla que tenga muchas impurezas.

• Es muy importante llevar registros del inventario y de la calidad de los lotes, de la temperatura, y la humedad dentro del cuarto de almacenamiento y de las fechas de fumigación.

• Las condiciones de limpieza y sanidad adecuadas son esenciales, por esto facilita el control de insectos, aves, roedores.

Aireación

Se utiliza especialmente con semilla almacenada a granel para disminuir y/o dismi-nuir la temperatura y para evitar la condensación en la masa de semillas.

Algunas recomendaciones para la aireación son:

• Es recomendable airear si la temperatura externa esta al menos 7-10 °C por debajo de la temperatura de la masa de semillas.

• No se recomienda airear cuando la temperatura externa es mayor que la tem-peratura de la masa de semillas.

• Se debe airear siempre que se detecten calentamientos de 3°C o más dentro de la masa de semillas.

• Antes de almacenar las semillas es recomendable prelimpiarlas, con el fin de facilitar la aireación.

• Se aconseja airear dos veces por semana durante 3-4 horas.

En caso de necesidad se puede utilizar la aireación para remover de un 1 a un 2% del contenido de la semilla. Con temperaturas ambientales por encima de 25°C no es recomendable que la aireación remueva más de 1% de humedad.

Es indiferente si el aire se succiona o se sopla a través de la semilla, excepto que al succionar se pueden obstruir los orificios del fondo plano y el polvo removido pase a través del ventilador.

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Durante la aireación, la HR del aire tiene poco efecto sobre la sobre la humedad de la semilla, pues el flujo de aire es muy bajo y dura poco tiempo.

Empaque

Se deben utilizar empaque permeable a los gases en semillas con un contenido de humedad por encima de 9%, para permitir el intercambio de gases con el ambiente. Para el empaque de semillas se requiere que el saco sea nuevo; sin embargo cuando se trabaja con una sola variedad o con un buen control, es posible usar el empaque más de una vez.

La semilla prelimpiada y seca o la semilla limpia puede ser almacenada en sacos o arrumes. La altura no afecta la calidad de la semilla; sin embargo como no es fácil ni seguro hacer un arrume demasiado alto, por seguridad y facilidad se recomienda que la altura máxima sea de 5.0 metros por lo que se requiere que el techo tenga como mínimo 6.5 metros de altura.

Cuarto frio y seco

Se pueden almacenar semillas a mediano plazo ( 2.5 años) manteniéndolas en un ambiente que tenga como máximo 20°C y 50% de HR ; en estas condiciones las se-millas alcanzaran humedades de equilibrio por debajo del 11% y estarán protegidas contra el ataque de insectos, aves y roedores.

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ANATOMÍA Y MORFOLOGÍA DE LA PLANTA DE ARROZ

3. ANATOMÍA YMORFOLOGÍA DE LA PLANTA DE ARROZ

INTRODUCCION

A nivel mundial el arroz (Oryza sativa) constituye el producto más importante des-de el punto de vista de la alimentación; se estima que para el año 2025 el mundo requerirá 400 millones de toneladas adicionales para satisfacer la demanda. Esto implica incrementar la producción en un 70% de la obtenida en 1996 que fue de 575 millones de toneladas. Latinoamérica produce 20 millones de toneladas anuales, mientras que Colombia tiene una producción de 2, 3 millones de toneladas año que corresponde al 3. 5 % y 0.38 % de la producción mundial, respectivamente. Ade-más de la alimentación el arroz es utilizado en la elaboración de medicamentos y cosméticos, en la fabricación de cremas, aceites y champo; También es fuente de carbohidratos y proteínas fácilmente digeribles lo que lo hace apto para combatir las patologías celulares: cáncer renal y cáncer de tiroides.

El conocimiento de la planta de arroz (Oryza sativa L.) y de su morfología es impor-tante en la investigación por ser la base para la diferenciación de las variedades y de los estudios de fisiología y de mejoramiento. El objetivo de la presente unidad es presentar la morfología de la planta de arroz. Para lograr este objetivo se describe la forma de los órganos de la planta; raíz, tallo, hoja, inflorescencia, grano y el desa-rrollo de la plántula.

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El conocimiento biológico y el valor práctico de los sistemas de seguimiento al cre-cimiento han sido progresivos y acumulativos. Estos sistemas significan una ayuda en la transferencia de información en el manejo de cultivos. Ellos también pueden ayudar a los científicos y colaboradores en la observación, registro y comunicación sobre los datos de crecimiento críticos en el cultivo. Aún para el arroz, uno de las especies de plantas más importantes en la nutrición humana, no existe un sistema de seguimiento para el crecimiento que se use de forma generalizada. Encontra-mos cuatro sistemas publicados que describen el desarrollo del arroz: Zadocks et al. (1974), IRRI (1980), el sistema BBCH (Lancashire et al. 1991), y Haun (1973). Za-docks et al. (1974) es una adaptación de la escala (con 23 subdivisiones) de Feekes (1941). El IRRI (1980) es un sistema de 10 puntos (0-9) sin subdivisiones. El sistema BBCH (Lancashire et al., 1991) para el arroz es una adaptación de la escala de Za-docks et al. (1974). Después las escalas BBCH y Zadocks et al. (1974) se convirtieron en sistemas de 99 y 110 puntos, respectivamente. Haun (1973) además describió un sistema para trigo (Triticum aestivum L.) que se ha aplicado al arroz. El sistema de Haun se enumera dentro del NHA. Los cuatro sistemas tienen fortalezas y todos comparten problemas relacionados con la numeración de los estados de crecimien-to y el criterio para la determinación de un estado de desarrollo de la planta de arroz.

ANATOMIA DE LAS RAICES

Su anatomía es similar a la de las plantas acuáticas, aunque posee una mayor can-tidad de pelos absorbentes. Los tejidos que la componen, son:

• Epidermis: Capa más externa, en ella se inician los pelos absorbentes que tienenvida corta y desaparecen.

• Exodermis: es la estructura más exterior de la corteza y consta de una o variascapas de células. Actúa como Tejido de protección, sus células contienen corchoen las paredes.

• Esclerénquima: esta estructura se localiza debajo de la exodermis su función esproteger la raíz cuando desaparecen las dos capas anteriores. Están formadaspor capas de células cuyas paredes gruesas

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• Parénquima cortical: Está constituido por células cuyo protoplasma vivo y nu-cleado les permite intervenir en las actividades metabólicas de la planta. El te-jido del parénquima tiene espacios intercelulares la parte central de este tejido cortical ocupa el mayor volumen, se compone de varias capas y forman una uni-dad compacta. Cuando la raíz es joven contiene agua; en cuanto crece la planta, las capas pierden agua, se separan y crean espacios aéreos o cámaras de aire, típicas de las plantas que se desarrollan en suelos inundados. Estas cámaras tienen una función importante en la respiración de las raíces.

• Cilindro vascular: Consta de tejidos vasculares que conectan el tallo con las raí-ces. Y se organizan junto con otros componentes:

• Endodermis: Es un conjunto de células alargadas que forman la Banda de Caspary cuyas paredes se vuelven más gruesas en las raíces ya desarrolladas.

• Periciclo o parénquima medular: es un tejido delgado que forma la estela que es un sistema formado por los tejidos vasculares en el eje (raíz y tallo) de las plantas. El periciclo es la parte externa del cilindro vascular locali-zado entre él y la endodermis.

• Floema: Es el Principal tejido conductor de asimilados elaborado por las plantas vasculares. Está compuesto por elementos llamados criba, que son series longitudinales de células denominadas “miembros de tubos cribosos que se conectan entre sí por medio de placas cribosas simples o compuestas, células de parénquima, células de fibra y células escle-roideas. Estas últimas pueden tener cloroplastos y leucoplastos pero no forman almidón; se especializan en realizar las funciones nucleares de los elementos cribosos y mueren cuando estos dejan de ser funcionales.

• Xilema: Es el tejido conductor del agua. Sus elementos tienen forma de tráquea.

• Medula: conjunto de células que se desarrollan cuando aún no se ha formado el xilema.

• Cofia: Masa de células en forma de dedal, que cubre el meristemo apical de la raíz; sirve de capa protectora de ese meristemo y ayuda a la raíz a penetrar en el suelo.

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CORTE TRANSVERSAL DE UNA RAIZ (VASCONCELLOS, 1963)Palo radial absorvente

Espacios aereos

EpidermisVasco criba-iloerna

ExodermisXilerna

Esclerenquirna

Vaso leñoso central médula

Parenquina cortical

Periciclo

EndodermisPelo radical

Celulas de la superficie externa Celulas de la superficie externa

ExodermisEpidermis

Esclerenquirna

Parenquirna

Endodermis

Figura 1. Tejidos de la raíz del arroz

ANATOMIA DEL TALLO

El tallo consta de una sucesión alterna de nudos y entrenudos. En cada nudo se forman una hoja y una yema; ésta última puede desarrollarse dando lugar a una macolla. En un entrenudo se encuentran las siguientes estructuras:

• Epidermis: esta estructura es una de células de paredes gruesas que cumplenlas siguientes funciones: de células: restricción de la transpiración, protecciónmecánica, intercambio gaseoso a través de los estomas y almacenamiento deagua y productos del metabolismo. Sus Células son de diverso tipo:

• Células guarda: abren o cierran apertura de los estomas.• Tricomas: son crecimiento de las células de la epidermis hacia afuera como

una vellosidad, varían en tamaño.• Células cortas: son células vivas de dos clases: células de sílice, que pierden

su protoplasma al madurar y se van llenando de cristales de sílice y células decorcho, que suberizan su paredes y se hacen impermeables al agua.

• Células largas: son células onduladas, de tipo epidérmico, de paredes delgadas.

• Esclerénquima: Es un Conjunto de células de paredes delgadas generalmentelignificadas, que sirven para dar resistencia a la planta. Estas células forman va-rias capas que protegen la planta. Están interconectadas y forman bandas delga-das que se extienden hacia la panícula.

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• Parénquima: Son células vivas de paredes delgadas en forma de poliedro, queintervienen en el metabolismo de la planta.

• Espacios intercelulares lisígenos: Están en el parénquima y dan lugar a untejido lisígeno formado por células de forma estrellada o lobulada; dejan es-pacios intercelulares muy grandes que conectan los entrenudos adyacentes ycrean pasos de aire los cuales llegan a las raíces desde la parte del tallo quecrece fuera de la tierra. Este tejido también es conocido como aerénquima.

• Haces vasculares: Rodeados por una capa de células de esclerénquima son decuatro tipos: Floema, Xilema, Fibras de parénquima, Fibras de esclerénquima.

• Floema: consta de tres elementos: los vasos cribados, que son células longi-tudinales aptas para conducir materiales alimenticios; las células del parén-quima, que sirven para almacenar o traslocar alimentos; y las fibras que dansoporte a las anteriores

• Xilema: consta de elementos en forma de tráquea que sirven para conducir agua.• Fibras de parénquima: son células que sirven de soporte y también para al-

macenar y traslocar alimentos.

• Fibras de esclerénquima: son células alargadas, ahusadas, de paredes delgadas,que tienen una pared secundaria con lignina (a veces sin ella) para brindar sopor-te al haz vascular.

• Meristemo intercalar: Es un Tejido derivado del meristemo apical que localizadoen la axila que forma el nudo con la hoja, conserva su función meristematica acierta distancia del meristemo apical.

• Médula: Es el tejido central del entrenudo que se ahueca o desaparece, creandoun canal cuando el entrenudo madura.

CORTE TRANSVERSAL DE ENTRENUDO MADURO

Espacios intercelulares

aereos

Epidermis

Esclerenquirna

MédulaHaces

vasculares externos

Haces vasculares

internos

Parenquirna

Figura 2. Tejidos de los entrenudos.

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ANATOMIA DE LA HOJA

Hay que diferenciar dos partes en la hoja del arroz: la vaina y la lámina. La vaina se caracteriza por lagunas aeriferas que tiene en el mesofilo, cuya importancia aumen-ta a mayor altitud del sitio del cultivo. Tiene haces vasculares que se disponen en dos círculos concéntricos, uno de haces pequeños exteriores y otro de haces gran-des interiores que alternan con los primeros.

Estructura de la vaina

Un corte transversal de la vaina revela cuatro estructuras:

• Epidermis: Protege los tejidos de pérdida excesiva de agua y da protección me-cánica a la hoja. Sus células externas contienen celulosa y conforman la cutícula.Está constituida de dos células epidérmicas: las células largas y las células cor-tas. Su diferencia principal con la epidermis de la lámina es que carece de célulasmotrices. Las células largas son de forma larga y ondulada, presentan cutículaen la pared externa. Las células cortas son las células de sílice, los tricomas y lascélulas guarda que rodean y encierran los estomas.

• Fibras: Es conjunto de células en forma de U o de barra adyacentes a los hacesvasculares, cerca de la epidermis abaxial de la vaina que se extienden en bandasirregulares.

• Parénquima: Su parte exterior consta de 3 ó 4 capas de células, contienen clo-roplastos y están conectadas a los haces vasculares. Su parte interior consta decélulas sin cloroplastos y con grandes espacios intercelulares, que se van convir-tiendo en lagunas aeríferas, con frecuencia se encuentran gránulos de almidónen estas células.

• Haces vasculares:

• Floema: Tejido conductor encargado del trasporte de nutrientes orgánicos,principalmente azúcares.

• Xilema: Tejido leñoso cuya función es el transporte de agua y nutrientes mi-nerales de la raíz hacia la parte aérea de la planta.

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• Parénquima del floema: Tejido constituido por células de forma esférica, fun-damental en la planta participa en la carga y descarga de azúcares, permite almacenar almidón, grasas y cristales.

• Vaina de los haces: Capa de células que rodea y encierra un grupo de vasos del floema y xilema; consta de tejido de parénquima o de esclerénquima.

Estructura de la lámina de la hoja

• Epidermis: Está constituida por varios tipos de células: las células largas, las cé-lulas cortas, que son células de sílice, células de corcho,tricomas o pelos, papilas y células guarda de los estomas y las células motrices que son células epiderma-les agrandadas y ordenadas en surcos longitudinales cuya función es enrollar y desenrollar la lámina de la hoja. La función de la epidermis laminar es doble: da protección a los demás tejidos contra la pérdida excesiva de agua, y protección mecánica de la hoja gracias a la cutícula cuyas células contiene celulosa.

• Mesófilo: Es una estructura compuesta por el tejido de parénquima fotosintetiza-dor de la hoja. Se localiza entre dos capas epidérmicas y tiene lagunas aeríferas y sus células de parénquima no se diferencian en células en células en empalizada y células en esponja. Presenta debajo de las capas epidérmicas surcos de células dispuestas de manera más regular que las del resto del mesofilo.

• Haces vasculares: Floema y xilema, acompañados por el parénquima del floema. El conjunto de haces vasculares está envuelto por una capa de células de parén-quima o de esclerénquima y por células suberizadas.

• Fibras: Conjunto de células en forma de U o (en forma de barra) adyacentes a los haces vasculares; forman irregulares situadas en la epidermis abaxial y en la adaxial de la lámina.

• Nervadura central: Es un hilera doble de haces vasculares, una en el haz y otra en el envés de la hoja, que está situada entre los dos parénquimas. Contiene la-gunas aeríferas.

Anatomia de la panicula

La panícula Soporta las estructuras reproductivas de la planta y desarrolla actividad fotosintética. Tiene un eje principal que hacia la base de la panícula la conecta con el

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tallo, y hacia el otro extremo se prolonga en el raquis que posee nudos y de allí se desprenden ramas primarias y secundarias. La panícula posee las siguientes partes:

• Epidermis: Semejante a la de nudos y tallos.

• Hipodermis: Consta de capas de células de parénquima que se extienden debajode la epidermis corresponde a la exodermis de las raíces. Las células de la capaexterior tienen clorofila y las de la capa interior carecen de ella.

• Haces vasculares externos: Separan los parénquimas (interno y externo) y sediferencias de los haces vasculares internos.

• Canal medular: Contiene la médula como continuación del tallo.

Anatomia de la semilla

El fruto del arroz es una cariópside, que consta de endospermo y de varias capas ex-teriores de células: la aleurona, el tegumento y el pericarpio que consta de tres ca-pas finas: (mesocarpio, endocarpio y exocarpio).El embrión de la semilla está adhe-rido por un lado a la pared del ovario maduro o pericarpio; el otro lado está rodeado por el endospermo. La semilla como tal consta de embrión y endospermo. El grano maduro, tiene además, glumas y se une al raquis por el pedicelo. Las estructuras del grano son:

• Gluma o cáscara: Es la cubierta exterior del grano y tiene varias estructuras:• Lema fértil, pálea y arista: La arista no siempre presente.• Lemas estériles: Son dos y están situadas a cada lado del fruto, sobre la raquilla.• Raquila: es un tejido conectivoque une el pedicelo con la semilla.

• Pericarpio: Tejido de consistencia fibrosa, puede ser blanco, marrón pálido, rojo,púrpura suave o intenso. La maleza arroz rojo, tiene el pericarpio de dicho color.

• Tegumento y aleurona: Ubicados después del pericarpio, constituyen la cubiertainterior de la semilla. Son ricas en proteínas.

El embrión consta de la plúmula, que son las hojas embrionarias y está cubierta por el coleóptilo; y de la radícula, que es la raíz embrionaria primaria, la cual está cubierta por la coleorriza. El embrión está separado del endospermo por un tejido llamado escutelo.

El endospermo blanco consiste principalmente de gránulos de almidón envueltos en una matriz proteica y contiene también vitaminas, azúcares, grasas, fibra cruda y minerales.

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Morfologia de la plantaEl conocimiento de la planta de arroz (Oryza sativa L.) y de su morfología es impor-tante en la investigación por ser la base para la diferenciación de las variedades y de los estudios de fisiología y de mejoramiento. Se describirán aquí la forma y la estructura de los principales órganos vegetativos de la planta (raíz, tallos, hojas) y reproductivos (flor y semilla). La planta de arroz es una gramínea anual de tallos cilíndricos y huecos con nudos y entrenudos, las hojas de lámina plana y angosta unidas al tallo mediante vainas y la inflorescencia en panícula.

La raizDurante su desarrollo, la planta de arroz emite dos tipos de raíces:

• Las raíces seminales son poco ramificadas, viven corto tiempo después de lagerminación y son reemplazadas por las raíces adventicias.

• Las raíces adventicias brotan de los nudos subterráneos de los tallos jóvenes, soncortas y gruesas en estadios iniciales de crecimiento. A medida que la planta crece,se alargan, se adelgazan y se ramifican abundantemente. Cuando están maduras,se vuelven fibrosas, emiten raíces secundarias y éstas producen pelos radicales.

Las puntas de las raíces están protegidas por una masa de células llamada coleo-rriza, cuya función es facilitar la penetración de la raíz en el suelo. El crecimiento y desarrollo de la raíz está influenciado por la genética, el medio en que se desarrolla así como la fertilización nitrogenada.

Segunda hoja (primera hoja completa)

Primera hoja (primera hoja de la plantula)Coleoptilo

Raíces adventiceas Mesocótilo

Raíces del mesocotilo

Radícula

Figura 3. Estructuras de la raíz de arroz (Tomado de Degiovanni. et al. .2010).

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El tallo

El tallo consta de una sucesión alterna de nudos y entrenudos. En cada nudo se for-man una hoja y una yema; ésta última puede desarrollarse dando lugar a una maco-lla. Las macollas primarias emergen sucesivamente del primero, segundo y de los demás nudos que siguen al nudo principal del tallo. Las macollas secundarias nacen del segundo nudo de cada hijo primario; las macollas terciarias, nacen del segundo nudo de cada macolla primaria.

El número total de macollas por planta es una característica del genotipo y se en-cuentra influenciada por el sistema de siembra, la nutrición y el clima.

Raíces adventicias

Profilo

Vaina de la hoja

Entrenudo

Hijo

EntrenudoVaina de la hoja

Pulvinulo de la vainaYema

SeptoEntrenudo

Figura 4. Estructuras del tallo de arroz. (Tomado de Degiovanni. et al. .2010).

La hoja

Las hojas de la planta de arroz se distribuyen en forma alterna a un lado y otro a lo largo del tallo. La primera hoja que aparece en un nudo basal del tallo principal se denomina profilo el cual no tiene lámina y está constituido por dos brácteas aquilla-das. En cada nudo, con excepción del nudo de la panícula, se desarrolla una hoja. La última hoja que nace en el tallo debajo de la panícula es la hoja bandera. En una hoja se distinguen las siguientes partes:

• La vaina o base de la hoja. Sale de un nudo y envuelve el entrenudo inmediata-mente superior, llegando en algunos casos, hasta el nudo siguiente. Esta divididadesde su base por una nervadura central y finalmente surcada por haces vas-culares. Es generalmente glabra y puede tener pigmentos de antocianina en subase o en sectores de la superficie (haz y envés). El pulvinulo de la vaina es unaprotuberancia situada más arriba del punto de unión de la vaina con el tallo.

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• El cuello: es la unión de la vaina y la lámina; en él se encuentran la lígula y lasaurículas.

• La lígula: Es una estructura triangular apergaminada o membranosa situadaen el interior del cuello y contigua a la vaina, que difiere en tamaño y color yforma según la variedad de arroz.

• Las aurículas: Son dos apéndices del cuello que tienen forma de hoz y abra-zan el tallo; en su parte convexa tienen un tejido en forma de dientes peque-ños. La lígula y la aurícula de la plántula de arroz sirven para distinguirla delas plántulas de algunas malezas comunes.

• La lámina de la hoja: Es de tipo lineal, de punta aguda, larga y más o menos an-gosta, según las variedades. En el haz o cara superior sobresalen las venas para-lelas que conforman el sistema vascular. A lo largo del envés o cara inferior, correpor el centro una nervadura prominente, sobre ella en ciertos casos se enrolla lalámina. La presencia de pigmentos de antocianinas en los márgenes de la hoja oen la lámina es un carácter varietal que se expresa de diferentes modos según lascondiciones ambientales. En el tallo principal se desarrollan más hojas que en loshijos primarios y en estos más que en los hijos secundarios; el número total dehojas del tallo principal varía mucho entre variedades de (9- 23 hojas). Los tiposde arroz fotosensible cuya fase vegetativa se retarda pueden desarrollar más de23 hojas. La vida de las hojas es corta y para la época de floración solamentehay 4- 5 hojas verdes en cada tallo o macolla siendo las dos hojas superiores lasresponsables de la fotosíntesis de un 75% de los carbohidratos que van al grano.

B

E

A

G

DC

Figura 5. Partes de la hoja de arroz A) Vaina; B) Hoja; C) Ligula; D) Auricula; E) Cuello. (Adapatado de Moldenhauer and Slaton, ___).

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ORGANOS REPRODUCTORESLa paniculaLas flores de arroz están reunidas en una inflorescencia compuesta llamada panícula. Está situada sobre el nudo apical del tallo, llamado nudo ciliar. El entrenudo superior del tallo, en cuyo extremo se encuentra la panícula, se denomina pedúnculo. El raquis es el eje principal de la panícula; es hueco y tiene nudos. En cada nudo nacen ramificaciones primarias, que dan a origen a las secundarias, de las cuales brotan las espiguillas. La espiguilla, unidad de la inflorescencia, está unida a la ramificación por el pedicelo.

EspiguillaPedicelo

Raquis o eje de la paniculaRama secundaria

Rama primariaNudo ciliarHojas bandera

Pedúnculo

Cuello

Figura 6. Partes de la panícula de arroz. (Tomado de Degiovanni. et al. .2010).

La florLa flor o florecilla tiene seis estambres y un pistilo. Los estambres son filamentos delgados que sostienen las anteras, las cuales contienen los granos de polen. En el pistilo se distinguen el ovario, el estilo y el estigma. El ovario contiene un solo óvu-lo, el estilo es corto y termina en un doble estigma plumoso. Las lodículas son dos protuberancias redondeadas y transparentes que se encuentran en la base de la flor y son responsables de la apertura floral.

ESTRUCTURA DE UNA FLORECILLA

Polen

Filamento

EstambreAntera

LemaPalea

PistiloEstigma

EstiloOvario

Figura 7. Estructura de una flor. (Tomado de Degiovanni. et al. .2010).

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La semilla

La semilla de arroz corresponde a un ovario maduro, seco e indehiscente que cons-ta de las siguientes partes:

• La cascara formada por la lema la palea y las partes asociadas a estas dosestructuras.

• Las Lemas estériles, la raquilla la arista y el embrión que está situado en ellado ventral de la semilla, cerca de la lemma.

• El endospermo, que provee alimento durante la germinación.

El grano de arroz descascarado es una cariópside que aún conserva el pericarpio, y se conoce por ello como arroz integral.

El pericarpio puede ser blanco marrón pálido, rojo, purpura suave o intenso. El denominado arroz rojo tiene el pericarpio de color rojo y en algunos casos de arroz también el tegumento.

Debajo de la lema y la palea se encuentra el pericarpio que está formado por tres capas de células fibrosas muy duras (endocarpio, mesocarpio y exocarpio). Inme-diatamente debajo del pericarpio encontramos dos capas ricas en proteína que son tegumento y aleurona.

El embrión consta de la plúmula, que son las hojas embrionarias, y está cubierta por el coleóptilo; y de la radícula, que es la raíz embrionaria primaria, la cual está cubierta por la coleorriza. El embrión está separado del endospermo por un tejido llamado escutelo.

El endospermo blanco consiste principalmente de gránulos de almidón envueltos en una matriz proteica y contiene también vitaminas, azúcares, grasas, fibra cruda y minerales. Hay variedades de arroz que tienen el endospermo glutinoso o ceroso, en ellos la fracción almidonosa, compuesta casi íntegramente por amilopectinas es opaca, y se reconoce por que toma una coloración marrón rojiza en presencia del lugol. Otras variedades tienen el tipo común de endospermo almidonoso, que no es glutinoso, en ellas la fracción almidonosa contiene amilosa y amilopectina y ad-quieren un color azul oscuro con el lugol. El endospermo blanco consiste principal-mente de gránulos de almidón envueltos en una matriz proteínica, contiene además vitaminas y azucares, grasa, fibra cruda y minerales.

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Arista

LemaPalea

Endospermo Pericarpio

TeoumentAleurona

EscuteloEmbrión

Lemas estériles Raquilla

Figura 8. Estructura de la semilla. (Tomado de Degiovanni. et al. .2010).

FASES DE CRECIMIENTO Y ETAPAS DE DESARROLLO

La utilidad práctica que puede deducirse de una descripción fenológica, dada como el conocimiento del crecimiento y/o desarrollo del cultivo para una variedad en particular, es necesario para determinar el manejo agronómico adecuado. Un claro entendimiento de cómo se desarrolla la planta de arroz, es esencial, para los que trabajan en investigación y producción de este cultivo, ensayos de agronomía ata-que de insectos, etiología de enfermedades resistencia a sequía, practicas agro-nómicas tiene relación con una o más etapas de desarrollo de la planta de arroz (Fernández, 1980).

El crecimiento de la planta de arroz es un proceso fisiológico continuo que com-prende un ciclo completo desde la germinación hasta la maduración del grano. La planta de arroz presenta tres fases de crecimiento bien definidas: una fase vegeta-tiva que va desde la germinación de la semilla hasta la iniciación de la panícula; una fase reproductiva que va desde la iniciación de la panícula hasta el estado de flora-ción y una fase de maduración que va desde el estado de floración a la maduración total del grano.

Las etapas de desarrollo de la planta de arroz se identifican muy fácilmente y en ellas ocurren cambios fisiológicos de gran importancia para el ciclo de vida de la planta. Estas etapas se describen a continuación mediante la escala BB. En cada

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una de las fases de crecimiento se definen los componentes de rendimiento del cul-tivo, de la siguiente manera:

• Fase Vegetativa: Se define el número de macollas-panículas por unidad de área. Enesta fase, el cultivo tiene menores requerimientos climáticos. Su duración puedevariar entre 35 y 55 días, dependiendo de la variedad, la zona y la época de siembra.

• Fase Reproductiva: define el número de espiguillas por panícula. Condiciones dealtas temperaturas y baja luminosidad afectan este componente. Su duraciónoscila entre 30 y 35 días.

• Fase de Maduración: Se define el número de espiguillas llenas y el peso de losgranos, aunque este último tiene un alto componente genético. Condiciones dealtas temperaturas y baja luminosidad en esta fase resultan muy desfavorablespara el cultivo. Desde el inicio de floración, su duración oscila entre 30 y 35 días.

Tabla 1. Fases de crecimiento y Etapas de desarrollo de la planta de arroz

FASES ETAPAS DE DESARROLLO

VEGETATIVAGerminación a emergencia.

Desarrollo de hojas en el tallo principal.

Macolla miento.

REPRODUCTIVA

Inicio de primordio final.

Desarrollo de la panícula e embuchamiento.

Espigamiento.

Floración.

MADURACIÓNGrano lechoso.

Grano pastoso.

Grano maduro.

Etapa 0: Germinación

Tras realizar la labor de siembra y el moje de germinación, las semillas absorben agua (imbibición) se hinchan e inician el metabolismo de sus reservas de almidón y de proteína dando así comienzo al crecimiento del embrión. El proceso de germi-nación se dilata más o menos según la humedad del medio y la profundidad a que se ha sembrado la semilla. La tasa de respiración suele ser alta durante esta etapa.

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Cuando se siembra semilla pre germinada y si la temperatura media es de 26°C, la emergencia ocurre 2-3 días después de la siembra. La primera hoja, que siempre carece de lámina, rompe el coleoptilo y se hace visible sobre la superficie del suelo.

Figura 9. Germinación de la semila

Dos meses previos a la siembra del cultivo el agricultor arrocero debe haber realiza-do la planificación y presupuesto de la campaña, la toma de muestra para el análisis de suelos, el banco de semillas de malezas, la limpieza y rectificación de los canales de riego y drenaje, la selección de la variedad, densidad de siembra y la época de siembra más adecuada. Antes de la siembra es aconsejable una buena preparación de suelos, la incorporación del tamo, materia orgánica, los nutrientes poco móviles en el suelo como el fosforo, y los micronutrientes. También es recomendable “tratar la semilla” con insecticidas, organismos benéficos (Trichoderma y bioestimulantes) que garanticen una buena protección y excelente germinación. Si llueve y la hume-dad del suelo lo permite se debe hacer aplicación de herbicidas preemergentes y sellos que garantiza un control de malezas temprano y un cultivo limpio.

Etapa 1: Estado de plántula y Formación de hojas

Esta etapa va desde la emergencia hasta que justamente la plántula empiece a ma-collar. Las plántulas de arroz, durante sus primeros días después de la germinación, dependen de las reservas removilizadas desde el endospermo. A partir de la tercera hoja, la planta se convierte en autótrofa y empieza a realizar fotosíntesis y a de-pender exclusivamente de los fotoasimilados fabricados. Está etapa termina con la aparición de la primera macolla de la planta (quinta hoja de la planta).

Durante esta etapa se deben realizar esencialmente las siguientes labores:

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• Instalación del riego• Control de malezas en postemergencia temprana.• Monitoreo de insectos fitófagos del suelo y comedores de follaje.• Buen manejo del agua riego con mojes y drenajes para lograr el establecimiento del

cultivo y la población ideal de plantas para la obtención de altos rendimientos.• Primera fertilización del cultivo con base a los resultados del análisis de suelos

y requerimientos de la variedad.

Primera hoja

Segunda hoja

Semilla

RudículaRaíces corinales

Figura 10. Estado de plántula y formación de hojas

Etapa 2: Macollamiento

Esta etapa comienza cuando la planta emite su primer hijo o macolla y termina cuando desarrolla el máximo número de hijos. Del número de macollas alcanzado dependerá el número de panículas por unidad de área, componente de rendimiento de gran importancia. La característica del macollamiento es genética, pero se en-cuentra influenciada por el sistema de siembra y densidad de siembra, la nutrición (sobretodo N y P), manejo del agua y el clima.

Tras alcanzar el máximo macollamiento, es común que se presente algún grado de mortalidad de macollas. Finalmente, algún porcentaje de las macollas que sobrevi-ven hasta el final del cultivo no producen panícula, lo que se conoce como macolla-miento inválido (5-40%).

Las labores culturales que se deben realizar en esta etapa son:

• Corrección de la instalación del riego: bocanas, canales de distribución, drenajes• Control de malezas en posemergencia mediana

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• Monitoreo de insectos fitófagos: Tagosodes, comedores de follaje y trozadores.• Monitoreo de enfermedades (Rizocthonia solani, Pyricularia, Helminthosporium,

Gaeummanomyces).• Realizar Segunda nutrición balanceada del cultivo de acuerdo al análisis de

suelos y requerimiento de la variedad.

Figura 11. Macollamiento

Etapa 3: Inicio de primordio floral

Esta etapa da origen a la fase reproductiva del arroz. Se produce una elongación del tallo, decrecimiento en el número de macollas, la emergencia de la hoja bandera, el embuchamiento y el espigamiento de la planta. Esta etapa de desarrollo marca el fi-nal de la fase vegetativa y el inicio de la fase reproductiva. En esta etapa de desarro-llo se inicia con la diferenciación del meristemo en el punto de crecimiento del tallo y termina con la aparición de una pequeña estructura cónica plumosa y blanquecina de tamaño 1-2 centímetros que es el primordio floral, que solo es visible 10-11 días después de su iniciación. En este momento es cuando el rendimiento se afecta más severamente con condiciones climáticas y de manejo adversas.

Durante el periodo de diferenciación del nudo del cuello y de los primordios de las espiguillas se determina el número potencial de granos localizados en la panícula. Condiciones adversas como deficiencia de N, estrés hídrico, baja luminosidad, tem-peraturas extremas, entre otros, pueden reducir el tamaño de la panícula (número de espiguillas totales). Existe una relación inversa entre el tamaño de la panícula y el nú-mero de panículas por unidad de área. Por tanto, debe determinarse la población de plantas ideal para cada variedad, de manera que se encuentre la relación ideal entre los componentes de rendimiento que permita alcanzar la mayor productividad final.

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En esta fase se debe:

• Realizar la Tercera nutrición con base a los resultados del análisis de suelos y requerimientos de la variedad.

• Monitorear las enfermedades, insectos comedores de follaje y barrenadores.• Efectuar manejo del agua riego: suelo debe permanecer húmedo.• Evitar la aplicación de herbicidas hormonales, oxifenoxi y sulfonil ureas.• Realizar control manual de arroz rojo y malezas.

Figura 12. Inicio de primordio floral

Etapa 4: Desarrollo de la panícula o Embuchamiento

La inflorescencia crece dentro de la vaina de la hoja bandera, causando un abultamiento conocido como embuchamiento.Esta etapa empieza cuando la panícula diferenciada es visible y termina cuando el extremo de las florecillas esta justamente debajo del cuello de la hoja bandera. Ocurre entre 12-16 días de la diferenciación de la panícula. También en esta etapa del primordio se diferencia las espiguillas las cuales forman con el raquis la inflorescencia que crece dentro de la vaina de la hoja bandera, causando un abulta-miento llamado comúnmente “embuchamiento”. La salida parcial o total de la panícula marca el final de esta etapa. Es una etapa de desarrollo sensible a bajas temperaturas. Las temperaturas frías prolongadas pueden causar esterilidad de las flores.

En esta etapa se debe:

• Monitorear enfermedades e insectos fitófagos.• El suelo debe permanecer con lámina de agua.• Realizar la cuarta fertilización del cultivo.

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Figura 13. Desarrollo de la panícula

Etapa 5: Espigamiento

Consiste en la emergencia de la panícula al exterior. Es deseable una completa ex-cerción de la panícula, para reducir problemas fitosanitarios. Esta etapa se inicia cuando aparece visible la primera panícula por encima de la vaina de la hoja bandera hasta cuando emerge el 100% de las espigas.

Etapa 6: Floración

La floración se inicia con la apertura de las espiguillas, seguida por la antesis o salida de las anteras en el tercio superior de la panícula; las anteras en el tercio medio e inferior abren en los días sucesivos. El proceso continúa con la liberación del polen el cual, al depositarse en el estigma y llegar al ovario, lo fertiliza. En una panícula, la etapa de floración puede tener una duración de 5-7 días, concentrando el mayor porcentaje de apertura floral en el segundo y tercer día desde el inicio de la floración. En la mayoría de genotipos, la apertura floral se produce entre las 9.00 a.m. y las 12 M.

Durante esta etapa las condiciones ambientales juegan un papel importante en la fertilización de las flores vientos cálidos, secos o húmedos, afectan seriamente la fecundación los estigmas, reduciendo considerablemente el rendimiento. Tempera-turas excesivamente bajas o altas del agua riego y del aire (inferior a 18°C o supe-riores a 34°C) pueden causar el mismo efecto al evitar que las flores abran y no se produzca la dehiscencia de anteras.

En esta etapa se debe efectuar:

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• Manejo de enfermedades fungosas: protección de la espiga y las hojas banderay dos siguientes responsables del 80% llenado del grano.

• El suelo debe permanecer húmedo manejando una de lámina de agua riegopermanente.

• Manejo de insectos chupadores: chinches de la espiga y masticadores grillos.

Figura 14. Floracion

Etapa 7: Grano Lechoso

Esta etapa va desde el inicio de la antesis y la fecundación del ovario hasta que el contenido de los granos sea un líquido lechoso blanco. A los cinco días después de la antesis los granos son de color verde. La panícula, inicialmente vertical, se dobla en arco a 90°, debido al peso de los granos en el tercio superior de la panícula. El llenado del a panícula de arroz depende, en un 75-80% aproximada-mente de la actividad fotosintética y de la translocación de asimilados de la hoja bandera y las dos hojas siguientes, durante la fase de maduración. El 20-25% restante, corresponde a la removilización de asimilados almacenados temporal-mente en vainas de hojas y el tallo de la planta. La duración de la fase de madu-ración del cultivo, se encuentra muy relacionada con el porcentaje de llenado de la panícula; altas temperaturas que ocasionen una disminución en la duración de la fase de llenado, incrementarán el porcentaje de vaneamiento de grano. De la misma forma, altas temperaturas diurnas y nocturnas durante esta etapa, oca-sionarán una disminución en el balance fotosíntesis-respiración, disminuyendo la tasa de llenado de grano.

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Figura 15. Grano lechoso

Etapa 8. Grano pastoso

Esta etapa se inicia cuando el contenido del grano empieza como un líquido lechoso blanco, y su consistencia se hace gradualmente pastosa suave, hasta que el grano se endurece. El color del grano se torna amarillo verdoso. La panícula dobla su pun-ta en arco de 180 grados y las ramas de la mitad del raquis a 90 grados formando un arco en su punta debido a que sus granos se incrementan en peso. Al finalizar esta etapa la planta alcanza su madurez fisiológica y en este momento el grano posee su máximo peso, calidad molinera y germinación pero debido al alto contenido de humedad del grano este no puede cosecharse.

Figura 16. Grano pastoso

Etapa 9. Grano maduro

Esta etapa ocurre 30 dias después de la antesis o floración cuando la panícula por el peso de los granos, se encuentra a 180 grados colgando del tallo. La hoja bandera y

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la anterior pueden permanecer verdes o toman un color verde pálido de acuerdo a la variedad sembrada. Las espiguillas que no llenan conservan su color verde. Se con-sidera la planta fisiológicamente madura cuando el 90% de los granos han madura-do y muestran un color amarillo pajizo. La producción de materia seca ha cesado y puede presentarse una pequeña disminución lo cual se acentúa al sobremadurar el grano por la dehiscencia del mismo. Es importante en esta etapa realizar la época oportuna de cosecha que garantice la máxima productividad y calidad molinera del grano siendo los contenidos de humedad ideales para la recolección entre 22-25 % en la mayoría de las variedades arroceras sembradas en el país.

Posteriormente, el grano empieza a perder humedad, la cual es superior al 30% en el momento de la madurez fisiológica, hasta reducirse al 24% aproximadamente, momen-to recomendado de cosecha para el cultivo. Los niveles de ácido absícico se incremen-tan, de manera que el grano no presente un proceso de germinación precoz, y el grano entra progresivamente en estado de latencia. Dicho estado tiene una duración aproxi-mada entre 30-60 días, para la mayoría de las variedades comerciales, siendo una ca-racterística determinada genéticamente. Ciertos tratamientos con altas temperaturas pueden eliminar la latencia de la semilla, así aún no haya concluido el tiempo de latencia.

La determinación de la duración de cada etapa fenológica para cada variedad, en cada zona arrocera, será de gran importancia por su utilidad en el manejo del cultivo. La determinación del momento de iniciación del primordio floral será un indicador importante para la programación de la fertilización, así como impondrá límites para los controles tardíos de malezas, los cuales son poco aconsejables porque pueden causar estrés en la planta y afectar la productividad.

DENSIDAD DE SIEMBRA Y POBLACIÓN DE PLANTAS

El rendimiento de cultivos muchas veces se ve limitado por factores ajenos al con-trol del agricultor, por decir la ausencia de lluvias temperaturas frías otras veces el rendimiento es limitado por uno o más factores que el agricultor puede controlar como la semilla apropiada, la disponibilidad adecuada de nutrientes para el suelo, población de las plantas, y época de siembra . Si estos factores son optimos para cada cultivo, el rendimiento será sustancialmente alto.

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La determinación de la densidad de siembra a utilizar va a ser influenciada por di-ferentes factores: el potencial de macollamiento de la variedad, el índice de semilla de la misma, el sistema de siembra utilizado, el grado de adecuación del suelo, el manejo del agua, dentro de las más importantes. Para garantizar el establecimiento de un adecuado número de plantas se requiere disminuir la pérdida de semilla en la mayor proporción posible, de manera que se alcance un número de plantas alrede-dor de 250-300 plántulas/m2, con densidades de siembra que no exceden los 100-125 kg/ha en siembras en surcos y los 150-175 kg/ha en siembras al voleo.

Epoca de siembra

Los requisitos de siembra respecto a la temperatura, humedad, y luz son los fac-tores más importantes que determinarán la mejor época de siembra. Cuando se entienden estos factores se puede decidir el mes, o la semana del año cuando la siembra debe hacerse para obtener un óptimo rendimiento. En áreas tropicales, en donde la temperatura y luz son uniformes la humedad será el factor principal para determinar la época de siembra. En áreas templadas para determinar la época de siembra se necesita considerar, la temperatura, lluvia y duración del día. Para la determinación de la época adecuada de siembra. La decisión de las épocas de siembra está relacionada con diversas prácticas de manejo, pero esencialmente está determinada por la necesidad de aprovechar la mejor oferta ambiental para el cultivo. Los factores que más influyen sobre el crecimiento, desarrollo y la produc-tividad del cultivo del arroz son la radiación solar, temperatura y precipitación. Las fases reproductivas y maduración, son las más sensibles a los factores climáticos adversos, especialmente en floración. Condiciones de baja radiación solar y altas temperaturas resultan perjudiciales para el cultivo, afectando procesos metabó-licos de la planta e impactando de manera negativa componentes de rendimiento como el número de panículas por área, espiguillas totales, espiguillas llenas y el peso de los granos. Las fechas de siembra se deben seleccionar de manera que las fases reproductiva y de maduración coincidan con los períodos de mejor ofer-ta ambiental. Se debe realizar una recolección de información histórica de rendi-mientos y factores climáticos de las fincas donde se llevará a cabo el proyecto, para hacer un análisis que permita establecer cuáles son las mejores épocas de siembra para la zona de estudio. El comportamiento de las variedades a través del tiempo será analizado, para observar sus condiciones de estabilidad en la zona. Se debe realizar una adecuada planificación de las otras actividades agronómicas, de manera que se pueda garantizar el cumplimiento de las fechas de siembra pre-viamente establecidas.

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SELECCIÓN DE VARIEDADES

En la selección de la variedad se debe tener en cuenta el ciclo del cultivar, las condi-ciones ambientales, los principales problemas fitosanitarios de la región, la disponi-bilidad de agua y el comportamiento histórico de los rendimientos de las diferentes variedades. Igualmente las propiedades químicas y físicas del suelo como conteni-dos de Al, Fe y Mn, y la tolerancia de las variedades a los porcentajes de saturación de los mismos, y lotes con problemas de compactación.

Para las zonas con problemas de arroz rojo se pueden utilizar variedades CLEARFIELD realizando un banco de malezas para determinar los controles adecuados. Se deben tener en cuenta características como la humedad oportuna de cosecha y retraso para la obtención de los mayores índices de pilada, además de tener conocimiento previo de la susceptibilidad a enfermedades, insectos fitófagos y tolerancia al vuelco y así planificar las prácticas de manejo a desarrollar. En el caso de la realización de siembras que no se encuentren dentro del período de mejor ambiental, se deberán seleccionar las variedades que presenten mayor tolerancia a las condiciones climáticas adversas.

ESTABLECIMIENTO DE CULTIVO

La población óptima de plantas en el cultivo, es función de una serie de decisiones técnicas que se deben tomar en la fase de planificación. La población de plantas debe estar uniformemente distribuida en el lote, de manera que no se desperdicie la radia-ción solar incidente, tomando en cuenta que los excesos de población incrementan la competencia intraespecífica de plantas por agua, luz y nutrientes, además de favorecer la presencia de enfermedades y el volcamiento de cultivo. En la selección de la densidad de siembra adecuada, se deben tener en cuenta longitud y peso de los granos, se deben realizar ajustes en la densidad de siembra de acuerdo al material a sembrar. De la mis-ma manera, el potencial de macollamiento de la variedad permitirá reducir la cantidad de semilla a utilizar. Tratamientos de protección a la semilla minimizan las pérdidas de población debido a la acción de plagas y enfermedades. El objetivo del proyecto AMTEC en este punto es alcanzar una reducción significativa de las cantidades de semilla que se utilizan actualmente en la zona, y lograr un adecuado establecimiento de cultivo con densidades que no superen los 100 kg/ha. Tomando como referencia que una cantidad

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óptima de panículas por metro cuadrado se encuentra alrededor de 500-600, es nece-sario que el número de plantas por metro cuadrado oscile entre 200-250, distribuidas uniformemente y tomando en cuenta el macollamiento del cultivo; es decir, requerimos alrededor de 40-45 plantas por metro lineal. La adecuada calibración de los equipos de siembra y la capacitación de los operarios que realizan estas labores es de gran impor-tancia en la obtención de la población de plantas óptima para el cultivo, ya que garantiza que la semilla sea correctamente distribuida en el lote y que la profundidad de siembra sea la adecuada. El proyecto hará un énfasis importante en el tópico de calibración de equipos, sean de preparación, adecuación de suelos, siembra, aplicación o cosecha.

Condiciones para una buena siembra

Los autores en general refieren los rendimientos del cultivo a las condiciones dadas al momento de la siembra y los cuidados al cultivo durante los primeros 30 días. Según R. Cheaney (9) los factores que favorecen una buena germinación y establecimiento del cultivo son: a) Buena nivelación y preparación del suelo; b) Empleo de semillas de bue-na calidad y germinación; c) Buen sistema de riego y drenaje; y d) Siembra bien hecha. Además de los anteriores factores deben tenerse en cuenta otros factores de produc-ción, tales como adecuado control o prevención de enfermedades, plagas y malezas, que limiten el establecimiento de una población normal para el sistema empleado.

Poblacion óptima

No existe en el cultivo, a diferencia de otras especies, una sola cantidad optima de se-milla, precisamente por la diversidad de los métodos de siembra y la variedad en los ecosistemas empleados. Ello se debe a que en las variedades modernas, el macolla-miento tiende a compensar o nivelar la población, cuando las condiciones de humedad, fertilidad y control de plagas y malezas son adecuadas (15). En la Tabla 2 se observa la dinámica del cultivo, en 6 diferentes siembras, corroborando lo antes afirmado.

Tabla 2. Numero de plantas por unidad de area de acuerdo a la densidad y metodo de siembra (FNA. 2012).

SISTEMA O MÉTODO DE SIEMBRA DENSIDAD DE SIEMBRA (Kg/Ha) N° PLANTAS/m²

AL VOLEO 150-180 450-550

MECANIZADA EN SURCO 100-120 300-350

TRANSPLANTE MANUAL 25-30 48-132

TRANSPLANTE MECANIZADO 20-25 32-88

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Podría definirse la población óptima de plantas de arroz, para variedades modernas, como la población inicial adecuada para producir a la cosecha, un número de paní-culas/m2 superior a 400, con promedio de granos igual o mayor de 60. Lo anterior puede alcanzarse sembrando desde 16 plantas por m2, en transplante, hasta con 200 o más kg/ha, en siembra directa con semilla seca. Con variedades de panojas o granos grandes y en transplante, el número de panícula puede ser menor.

Se recomienda sembrar 400 a 500 semillas viables por m2. Amaral (1978) dice que con 100 plantas/m2 pueden obtenerse buenos rendimientos, pero que 200 constitu-yen un buen “stand” en siembra directa con buena distribución. En transplante entre 50 y 100 plantas son Suficientes, distribuidas de 2 a 6 por sitios. Para Cheaney (9) 16 plántulas/m2 colocadas una por sitio, a 25 dentro de dos grandes sistemas: siembra directa y transplante. Mabbayad y Obordo, (22). Además en algunas zonas de América se utiliza el cultivo de socas o retoño, como una forma de obtener una nueva cosecha.

Tabla 3. Numero de plantas por unidad de area de acuerdo adiferentes densidades de siembra (FNA. 2012).

• Etapa vegetativa: 200-300 pl/m²• Macollamiento Efectivo: ˃ 600 Panículas/m²

Kg/Ha (Semilla) N° Semillas/ML N° Semillas/m² N° Plantas/m² (80% G)60 38 228 182

80 51 306 245

100 64 384 307

120 77 462 369

150 96 576 461

200 128 768 614

Profundidad de la siembra

La profundidad de la siembra varía de acuerdo al tamaño de la semilla y la humedad del suelo. En general se siembra la semilla a una profundidad de dos a cuatro veces el tamaño de la semilla. En suelos húmedos o secos se siembra a más profundidad. La profundidad aproximada de la siembra de semillas son:

• 2 a 4 cm: Trigo, cebada, avena, sorgo, arroz• 3 a 5 cm: Frijoles, arvejas, garbanzo, habas• 4 a 8 cm: Maíz, soya, cacahuate

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INDICES DE CRECIMIENTO

En algún momento de la vida, todo organismo vivo es capaz de crecer si se dan las condiciones adecuadas. Este crecimiento implica cambios en tamaño, en forma o en número de individuos.

Estos índices son parámetros que permiten evaluar el crecimiento de un cultivo a través del tiempo. Se requieren evaluaciones periódicas de variables como materia seca y área foliar (o índice de área foliar) para establecer las diferentes tasas de crecimiento.

Índice de área foliar: (IAF)

Es una medida del área foliar de un canopy, con respecto a la misma área proyectada en el suelo. Sus valores oscilan entre 0 y 8, con valores óptimos que se encuentran alrededor de 7. Este valor se modifica de acuerdo a la variedad sembrada y a la etapa de desarrollo del cultivo.

IAF = Af / As (Af: Área foliar / Área de suelo)

Tasa de crecimiento absoluto (TCA):

Es una medida de la ganancia de biomasa a través del tiempo. La unidad que se maneja es: [g/día].

TCA = (W2 – W1) / (T2 – T1) W: Peso seco; T: Tiempo

Tasa de crecimiento relativo (TCR)

Mide el incremento en materia seca, con respecto a la materia seca inicial, durante un intervalo de tiempo. La unidad de medición es [g/g/día].

TCR = (log W2 – W1) / (T2 - T1)

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Tasa de asimilación neta (TAN)

Es un índice de la eficiencia fotosintética de las plantas. Es el incremento de materia seca, por unidad de tejido asimilatorio (hojas), por unidad de tiempo. La unidad en que se expresa es: [g/cm2/día].

TAN = [(W2 – W1) / (T2 – T1)] * [(log Af2 – log Af1) / (Af2 – Af1)]

Índice de cosecha (IC)Representa el porcentaje de material seca de la planta que se encuentra ubicado en la parte cosechable de la misma, para el caso del arroz, la panícula.

IC = (Panícula / Total) * 100

FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es la fuente primaria de materia seca para la planta. En el proceso, la planta produce carbohidratos y oxígeno, a partir de la energía solar, el CO2 y el agua. La ecuación general de la fotosíntesis se presenta a continuación:

Luz n H2O + n CO2 n O2 + (CH2O)n

El proceso se divide en dos fases: la fase Lumínica y la Fase Oscura. Algunas de las características importantes se presentan a continuación:

Fase Lumínica

Las hojas son los principales órganos fotosintéticos de la planta. A nivel celular, el aparato fotosintético se encuentra ubicado en los cloroplastos, los cuales tienen un sistema de membranas internas conocidas como membranas tilacoidales, en las cuales se desarrolla la primera fase de la fotosíntesis.

Este proceso se inicia con la absorción de la luz por ciertos complejos pigmen-to-proteína denominados antenas cosechadoras de luz (LHC) y continúa con la ca-nalización de la energía de los fotones hacia los centros de reacción de los fotosiste-mas, donde la energía se transforma en una corriente de electrones y protones entre moléculas oxidoreductoras, para producir, en último término, adenosina trifosfato

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(ATP-molécula de energía) y poder reductor (NADPH) (Azcón-Bieto y Talón, 2008). Estas dos moléculas serán utilizadas en la segunda fase de la fotosíntesis.

Los pigmentos fotosintéticos absorben la energía correspondiente a la luz visible, cuya longitud de onda se encuentra entre los 400 y 700 nm. Gracias a la energía absorbida, se produce la ruptura de la molécula de agua (fotólisis) y se inicia el flujo de electrones y protones a través de los fotosistemas, además de liberación de O2 a la atmósfera.

El ángulo de las hojas con respecto al tallo es de gran importancia para la eficiencia en la captación de la luz solar. La arquitectura de las variedades modernas incluye unas hojas superiores erectas, con un ángulo inferior a 30° con respecto al tallo, de manera que permitan el paso de luz directa a las hojas bajeras; de esta manera, las hojas bajeras dispondrán de luz de mejor calidad (mayor número de fotones) favoreciendo sus tasas de fotosíntesis.

Fase Oscura

En la fase oscura de la fotosíntesis, se produce la fijación del CO2 en una molécula de 3 carbonos (ácido-3-fosfoglicérico), a partir de un compuesto llamado ribulosa-1,5-bifosfato, reacción catalizada por la enzima rubisco. Esta reacción da origen al ciclo de Calvin, a partir del cual se producirán los carbohidratos necesarios para el crecimiento y la producción de grano.

La planta absorbe el CO2 a través de unas pequeñas aberturas en la hoja denominadas estomas. El grado de apertura de los estomas se conoce como conductancia estomática. Del valor de conductancia estomática dependerá, en buena parte, tanto la cantidad de CO2 que absorba la hoja, como la cantidad de agua transpirada por la misma.

Cloroplastos

Pared celular

Poro

Células oclusivas

Figura 17. Estomas de hoja de arroz

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Reacciones dependiente

de la luz

El ciclo empieza aquí

6 moléculas de un intermediario inestable (6x6)

6 moléculas de dióxido de carbono

(CO) (6x1)

12 moléculas de fosfoglicerato (12x3)

12 moléculas de gliceraldehido fosfato

(12x3)

12 moléculas de difosglicerato

(12x3)10 moléculas de

gliceraldehido fosfato (10x3)

6 moléculas de ribulosa difosfato

(6x5)

2 moléculas de gliceraldehido fosfato (2x3)

Síntesis de glúcidos, aminoácidos y ácidos grasos

Ciclo de Calvin(6 vueltas)

6 ATP

12 ATP

12 H + 12 NADPH

12 NADP

6 ADP.12 ADP.

Figura 18. Ciclo de Calvin

Los factores climáticos influencian de manera significativa la tasa de fotosíntesis del arroz. A medida que la temperatura del día se incrementa, se produce una dis-minución en la tasa de fotosíntesis de plantas de arroz. La magnitud del efecto es dependiente de la variedad utilizada.

TASA

DE

FOTO

SIN

TESI

S (m

/mol

CO

²/m² .

g1)

TESTIGO ALTA TEMPERATURA (40° C)FEDEARROZ 50 FEDEARROZ 733

21,33

13,7617,48

13,97

a25

20

15

5

10

0

cb

c

Figura 19. Evaluación de la tasa de fotosíntesis de dos cultivares de arroz bajo dos condiciones de temperatura. Saldaña (Tolima), 2010.

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De la misma forma, una reducción en la radiación incidente ocasiona una dismi-nución significativa en la tasa de fotosíntesis, ya que la luz es uno de los insumos básicos para este proceso.

TASA

DE

FOTO

SIN

TESI

S (m

/mol

CO

²/m² .

g1)

TESTIGO BAJA LUMINOSIDAD

FEDEARROZ 50 FEDEARROZ 733

18,89

11,5620,49

10,42

a

25

20

15

5

10

0

b

b

b

Figura 20. Evaluación de la tasa de fotosíntesis de dos cultivares de arroz bajo dos condiciones de luminosidad. Saldaña (Tolima), 2010

RESPIRACIÓN

La respiración de la planta es un proceso en el cual la planta consume parte de los carbohidratos. Es el conjunto de reacciones celulares mediante las cuales los carbo-hidratos sintetizados mediante la fotosíntesis son oxidados a CO2 y H2O, y la energía liberada es transformada principalmente en ATP. Los carbohidratos son los prin-cipales sustratos respiratorios de las plantas aunque, en menor medida, también pueden ser oxidados lípidos y proteínas. Le energía obtenida en el proceso, alma-cenada en forma de ATP, es utilizada para el crecimiento de los órganos vegetales y el de la planta, el mantenimiento de las estructuras existentes, el transporte de metabolitos e iones, la regeneración de proteínas y los procesos de reparación. Ade-más de la síntesis de ATP, la respiración genera una serie de esqueletos carbonados, los cuales servirán para la síntesis de algunas biomoléculas (aminoácidos, ácidos grasos, porfirinas, carotenoides, entre otros).

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Existe una respiración que se produce en condiciones de luz, llamada fotorespira-ción. En este proceso, la enzima rubisco funciona como oxigenasa, en vez de car-boxilasa; el resultado es una pérdida neta de carbono de un 25%. La fotorespiración es un proceso muy propio de plantas C3 y se incrementa en condiciones de altas temperaturas. Las plantas C4 tienen tasas mínimas de fotorespiración.

Actualmente, se considera que el proceso de fotorespiración también contribuye en disipar los excesos de energía en la planta.

De acuerdo a la forma en que las plantas asimilan el CO2, las especies vegetales se clasifican en plantas tipo C3, C4 y CAM. El arroz es una planta de tipo C3, lo cual tiene las siguientes implicaciones:

*Una tasa de fotosíntesis inferior a la de las plantas tipo C4, pero superior a la de lamayoría de especies C3 y a las plantas CAM

• Presenta fotorespiración.• Una baja eficiencia en el uso del agua.

TRANSPIRACIÓN

Es el proceso fisiológico que permite el movimiento del agua a través del xilema de la planta. El agua se mueve en un continuo Suelo-Raíz-Tallo-Hojas-Atmósfera, gracias a la diferencia de potencial hídrico que existe entre ellos. El agua se mueve desde el punto donde el potencial hídrico es mayor hacia el punto donde es menor (o más negativo). En términos generales, el potencial hídrico del suelo es mayor que el potencial hídrico de la planta, y el potencial hídrico de ésta es mayor que el potencial que tiene la atmósfera; por tal razón, el agua se mueve del suelo a la raíz, de allí a la parte aérea de la planta, y de ésta hacia la atmósfera. Aprovechando este flujo de agua del suelo a la planta, se produce la entrada de algunos nutrientes esenciales para la planta como el nitrógeno, el azufre y parte del potasio, entre otros.

La planta transpira aproximadamente el 95% del agua que absorbe, de manera que sólo utiliza un 5% del agua absorbida en procesos metabólicos.

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La eficiencia de la transpiración es definida como la relación entre la biomasa produ-cida por unidad de agua transpirada. La transpiración acumulada de un cultivo tiene una relación lineal con la producción de materia seca total, para unas condiciones determinadas (Bierhuizen y Slatyer, 1965; Tanner y Sinclair, 1983, citados por Haefe-le et al, 2009). La eficiencia de la transpiración depende de la especie, se ve afectada principalmente por el déficit de presión de vapor del aire y, en menor medida, por la variedad, el estatus hídrico del suelo y la nutrición de la planta (Bierhuizen y Slatyer, 1965; Yoshida y Coronel, 1976 Tanner y Sinclair, 1983, Fisher y Turner, 1978, citados por Haefele, et al, 2009). Valores de eficiencia de la transpiración reportados para algunos cereales menores varían en el rango de 2,5 a 6,7 g de materia seca por litro de agua transpirada (Kemanian et al, 2005; Ehlers y Goss, 2003, citados por Hae-fele et al, 2009). Bajos valores de eficiencia de la transpiración han sido registrados para el cultivo del arroz, en el rango de 2,2 a 4,0 g de materia seca por litro de agua transpirada, siendo más bajo que el de otros cereales menores, y se reportan efec-tos significativos del tipo de suelo y la nutrición de la planta sobre la eficiencia de la transpiración del arroz (Haele et al, 2009).

ECOFISIOLOGIA DEL CULTIVO DEL ARROZ

Los principales factores climáticos que influyen en el crecimiento y desarrollo de la planta de arroz, son los siguientes:

Luminosidad

La energía solar es un insumo básico para el proceso de fotosíntesis. Cantidades insuficientes de luz reducirán la producción de materia seca y la producción del cul-tivo. Excesos de energía solar pueden saturar el aparato fotosintético de la plan-ta, produciendo el fenómeno de fotoinhibición. Los requerimientos de luminosidad pueden variar de acuerdo al genotipo utilizado y a la fase de crecimiento del cultivo. En términos generales, la fase vegetativa presenta menores requerimientos de lu-minosidad que las fases finales de crecimiento. Trabajos realizados por Yoshida, mostraron una respuesta lineal positiva entre la cantidad de luz y el rendimiento de cultivo. Valores de energía solar superiores a 450 cal.cm-2.día-1, son considera-

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dos muy adecuados para el cultivo. Sin embargo, valores inferiores de luminosidad pueden arrojar buenos rendimientos si el cultivo se desarrolla bajo condiciones de temperaturas óptimas, sobre todo las nocturnas, ya que lo que interesa finalmente es el balance fotosíntesis-respiración.

Los excesos de luminosidad también pueden resultar negativos para la fisiología del cultivo. Un exceso de energía (la intensidad lumínica aumenta por encima del punto de saturación de luz), puede saturar el aparato fotosintético, producir estrés oxidativo y afectar el proceso de fotosíntesis, en un fenómeno conocido como foto-inhibición. Pigmentos fotosintéticos como las xantófilas contribuyen en disipar los excesos de energía en la hoja y evitar que se produzca fotoinhibición.

Las condiciones de luminosidad insuficientes durante la fase vegetativa traerán como consecuencia una reducción en el macollamiento del cultivo. Si dicha condición se presenta en la fase reproductiva, la afectación se verá en el número de espiguillas por panícula. Finalmente, si las condiciones de baja luminosidad se presentan en la fase de maduración, será el número de espiguillas llenas el componente afectado y, en menor, medida, el peso individual de los granos.

La fotosíntesis es un factor primario determinante en la producción de los cultivos (Gardner et al., 1985). En el cultivo del arroz, se han observado diferencias en la tasa de fotosíntesis tanto en materiales de tipo indica como japónico (Hwang et al, 1984; Kuroda et al, 1979; citados por Taniyama et al, 1988). Estas diferencias pueden ser debidas a la eficiencia en la utilización de la luz entre genotipos de arroz o a su tole-rancia a la alta radiación (Taniyama et al, 1988).

La etapa de llenado de grano es una de las más susceptibles a condiciones de baja radiación; la fotosíntesis juega un papel importante en la planta de arroz debido a que tiene una contribución de más del 60% del contenido de carbohidratos en la panícula, siendo las tres hojas superiores las principales responsables del llenado (Yoshida, 1981, citado por Murchie et al, 2002; Taniyama et al, 1988). El resto de carbohidratos es aportado por la removilización de fotoasimilados almacenados en las vainas de las hojas y los tallos sintetizados antes de la antesis (Yoshida, 1981; Watanabe et al, 1997, citados por Murchie et al, 2002).

Los componentes del rendimiento del arroz se definen durante sus tres fases de crecimiento: número de panículas por unidad de área (depende del macollamiento, el cual se define en la etapa vegetativa), número de espiguillas por panícula (definido

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en la fase reproductiva), porcentaje de fertilidad de espiguillas y peso de las espigui-llas llenas (definido en la fase de maduración o llenado de grano). Se considera a la fase reproductiva como la más sensible a condiciones de estrés biótico o abiótico, seguido de la fase de llenado de grano (Fageria, 2007).

Existen características morfológicas asociadas con altos rendimientos en arroz. Ho-jas erectas, cortas y gruesas han sido reportadas como rasgos morfológicos rela-cionados con alto rendimiento, por su alta eficiencia en la captación de la radiación solar. De la misma forma, las condiciones climáticas pueden influir en la expresión de características fenotípicas de los materiales de arroz (Li et al, 2009).

Las plantas de arroz presentan adaptaciones morfológicas y fisiológicas como res-puesta a condiciones de baja luminosidad (Taiz y Zeiger, 2006). En arroz, se ha ob-servado en condiciones de baja luminosidad una mayor longitud de raíces, mayor contenido de clorofila a+b, reducción en la cantidad de azúcares solubles, y acumu-lación de aminoácidos libres (Garrido et al, 2008).

En muchos países, la mayor arrocera es sembrada en la estación lluviosa, de ma-nera que el cultivo se ve sometido a condiciones de baja radiación disponible, cerca de un 40-50% menos de luminosidad con respecto a la estación seca. Esta reduc-ción en la radiación puede ocasionar pérdidas en rendimiento que superan el 50% (Venkateswarlu, 1977, citado por et al, 1997). En condiciones de baja radiación, se presentan algunas respuestas bioquímicas en la planta de arroz, como la síntesis de proteínas del complejo cosechador de luz del PSII, que incrementan la absorción de luz bajo dichas condiciones de baja luminosidad. Esas respuestas pueden variar en gran medida entre genotipos de arroz (Viji et al, 1997). En términos generales, el porcentaje de fertilidad de espiguillas se ve más afectado que el peso de 1000 granos, en condiciones de baja luminosidad en la etapa de llenado de grano (Islam y Haque, 1989). Las fases de crecimiento reproductiva y de maduración del cultivo del arroz, es decir, desde inicio de primordio floral hasta maduración del grano, son los períodos más susceptibles a la reducción en la luminosidad y tienen un mayor impacto negativo sobre los rendimientos del cultivo (Praba et al, 2004).

Temperatura

La temperatura es un factor de gran importancia en el cultivo. En términos genera-les, zonas productoras con temperaturas más bajas presentan las mejores produc-ciones de arroz, como es el caso de la meseta de Ibagué y algunos sectores del Huila.

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La floración (antesis y fertilización), y en una menor proporción el embuchamiento (microsporogénesis) son los etapas de desarrollo más susceptibles a la tempera-tura en arroz (Satake y Yoshida, 1978; Farrell et al, 2006, citados por Jagadish et al, 2007). Estudios previos, resumidos por Satake y Yoshida (1978) han mostrado que las espiguillas en antesis que son expuestas a temperaturas superiores a 35°C por cerca de 5 días durante la etapa de floración resultan estériles. La esterilidad es causada por una pobre dehiscencia y una baja producción de polen, y de allí que se presenta un bajo número de granos de polen que germinan en el estigma (Matsui et al, 2000 citado por Jagadish et al, 2007; Prasad et al, 2006). Así mismo, se ha encon-trado que menos de una hora de exposición a altas temperaturas es suficiente para inducir esterilidad en arroz (Jagadish et al, 2007). Krishnan et al, (2011) reportan una reducción en el macollamiento de la planta cuando se presentan condiciones de altas temperaturas en el cultivo del arroz.

La fotosíntesis en el cultivo del arroz es severamente afectada por temperaturas superiores a los 40°C, y se encuentra relacionada directamente con el contenido de clorofila de la hoja (Taniyama et al, 1988). Cuando se exceden estos límites de temperatura se presentan alteraciones fisiológicas importantes, como desnatu-ralización de proteínas, alteraciones de la fluidez de membranas, inhibición en el transporte de electrones, entre otras, afectando el crecimiento y desarrollo y los rendimientos finales de cultivo (Quinn and Williams, 1985; Sayed et al. 1986, 1989a, b, McKersie and Leshem, 1994; citados por Sayed, 2003). Las altas temperaturas favorecen la tasa de respiración y el acortamiento de la fase de llenado de grano (Warrington et al. 1977, Shpiler and Blum 1991, citados por Sayed, 2003). Las con-diciones de estrés por temperatura pueden ser evaluadas a través de su efecto sobre el transporte de electrones en el fotosistema II (PSII), midiendo la conse-cuente emisión de clorofila fluorescente de plantas estresadas (Sayed, 2003; Baker y Rosenqvist, 2004).

El arroz es una planta de tipo C3, las cuales no son eficientes fotosintéticamen-te en condiciones de altas temperaturas. Por encima de 30°C, las especies C3 pierden eficiencia en su proceso de fotosíntesis, y se incrementa la tasa de foto-respiración.

Aunque se ha sugerido que los materiales de arroz tipo indica son más tolerantes a las altas temperaturas que los tipo japónica (Matsui et al, 2000, citado por Jagadish et al, 2007) genotipos tolerantes al calor han sido identificados en las dos subespe-cies (Prasad et al, 2006; Matsui et al, 2006, citados por Jagadish et al, 2007).

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Una de las estrategias para evitar el efecto de las altas temperaturas sobre las espi-guillas la exhiben genotipos silvestres de arroz de la especie Oryza glaberrima, que alcanza la etapa de antesis a las 9.00 a.m., mientras que genotipos indica y japóni-ca, la alcanzan a las 10.00-12.00 M (Nishiyama y Blanco, 1980; Prasad et al, 2006; citados por Jagadish et al, 2007). Esta característica puede ser transferida a geno-tipos Oryza sativa, vía hibridación interespecífica (Jones et al, 1997, Jagadish et al, 2007). Cao et al (2009), encontró importantes diferencias entre genotipos tolerantes y resistentes a altas temperaturas; mayor actividad de enzimas antioxidantes en las hojas, mayor actividad de ATP’asas en granos, mayor actividad radical y menor temperatura de la hoja, fueron las características que mostraron los genotipos tole-rantes cuando fueron sometidos al estrés por altas temperaturas.

Los efectos perjudiciales de las altas temperaturas también se producen cuando dicha condición se presenta durante la noche. Peng et al (2004), reportan una re-ducción del 10% en el rendimiento del arroz cuando la temperatura nocturna crece 1°C, producto del incremento en la tasa respiratoria de las plantas. El aumento de la tasa de respiración ocasiona una disminución de los fotoasimilados disponibles por la planta para su crecimiento y producción, además de favorecer la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), compuestos de alto poder oxidante que cau-san daños en las membranas celulares (Kreiner et al, 2002, citado por Peng, 2004).

Temperaturas muy bajas en la noche (<18°C), al igual que regar con aguas muy frías, afectan la etapa de floración del cultivo, incrementando la esterilidad de es-piguillas. Esta condición no es muy frecuente en nuestro país, pero puede llegar a darse en algunas regiones y ciertos momentos del año, como la meseta de Ibagué o el Valle del Cauca.

Precipitación

Es el parámetro de mayor importancia en los lotes de arroz secano. Las zonas de secano en Colombia (Llanos Orientales y Bajo Cauca) presentan régimen unimodal de lluvias, de manera que sólo pueden realizar una cosecha al año, durante la tem-porada invernal.

La distribución de las lluvias, así como la capacidad del suelo para retener hu-medad son factores de gran importancia en lotes de secano. Prácticas como des-compactación y adecuación de suelos mejoran de manera notable la retención de humedad.

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Condiciones de Estrés Hídrico

Cuando el suministro de agua no es el adecuado, la planta se ve sometida a condi-ciones de estrés hídrico. El agua juega un papel fundamental en las actividades fisio-lógicas de las plantas, ya que muchos procesos metabólicos tales como reacciones enzimáticas, transporte y acumulación de iones ocurren en el citosol de la célula (Krishnan et al, 2011).

El arroz es una especie C3, cuya eficiencia en el uso del agua es baja. Bajo condicio-nes de estrés hídrico, se presenta un incremento en los contenidos de ácido absícico en la planta de arroz, hormona antagonista del ácido giberélico, cuya actividad se ve considerablemente limitada (Yazaki et al, 2004, citado por Laffite et al, 2007).

Condiciones de bajo contenido de humedad en el suelo no permitirán que se tenga la diferencia de potencial hídrico requerida para que se produzca el flujo transpiratorio y la absorción de varios nutrientes y su transporte a través de la planta.

Muchas características de la planta de arroz se encuentran relacionadas con resis-tencia a la sequía (Fukai y Cooper, 1995, citados por Babu et al, 2003). Característi-cas de las raíces tales como espesor, profundidad de raíces, habilidad de penetra-ción, densidad de longitud radical, han sido asociadas con la respuesta de la planta de arroz a la sequía (Nguyen et al., 1997, citado por Babu et al, 2003)). El ajuste osmótico es una estrategia relacionada con la parte aérea de la planta para afrontar las condiciones de estrés por agua (Blum, 1988, citado por Babu et al, 2003). Se han identificado una gran cantidad de Quantitative trait loci (QTL) relacionados con res-puestas de la planta a condiciones de estrés hídrico. En un sector del cromosoma 4 del arroz se han identificado la mayoría de QTL’s, relacionados con altura de planta, producción de grano y número de granos por panícula, bajo condiciones de estrés por agua. También se han identificado genes con efectos pleiotrópicos, relacionados con características de las raíces y con rasgos de productividad en plantas de arroz sometidas a estrés hídrico (Babu et al, 2003).

La determinación de EST’s (marcadores se secuencia expresada), son de gran utili-dad en el descubrimiento de genes, y miles de ellos han sido generados para arroz (Sasaki et al., 1994; Uchimiya et al., 1992; Umeda et al., 1994; Yamamoto and Sasa-ki, 1997; Reddy et al., 2002a; Markandeya et al., 2003; Zhang et al., 2005, citados por Gorantla et al, 2007). Mediante el uso de EST’s, se han identificado cerca de 125 genes relacionados con la respuesta a la sequía en variedades de arroz tipo indica,

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la mayoría de ellos asociados con procesos de metabolismo celular, señales de tra-ducción y regulación transcripcional (Gorantla et al, 2007).

Morfología de raíces de arroz y conductividad hidráulica

La conductividad hidráulica de las raíces del arroz es más baja que la de otros cul-tivos, debido a la carencia de flexibilidad para ajustarse a la demanda de la parte aérea (Miyamoto et al, 2001, Ranathunge et al, 2003). En el arroz existen barreras apoplásticas tales como la bien desarrollada exodermis y endodermis con bandas de Caspary y esclerénquima lignificado, que pueden restringir el movimiento del agua a través de las paredes celulares (Clark y Harris, 1981; Miyamoto et al, 2001; Ranathunge et al, 2003, citados por Ranathunge et al, 2004). Incluso el parénquima puede actuar como barrera al movimiento del agua. La parte externa de las raíces del arroz, a pesar de tener tejidos como ex dermis y esclerénquima, presenta una conductividad hidráulica mucho mayor que la del sistema radical completo lo que indica que las barreras apopléticas presentan algún grado de permeabilidad al agua. (Ranathunge et al, 2003, citados por Ranathunge et al, 2004). A pesar de las barreras que presenta al movimiento del agua, la ruta apoplética es la más importante en la parte joven de las raíces del arroz (Ranathunge et al, 2004).

Miyamoto et al, 2001, analizaron el comportamiento de la conductividad hidráulica de raíces de dos variedades contrastantes de arroz, las cuales crecieron de mane-ra hidropónica y aerológica. No se encontraron diferencias en la morfología de las raíces en ninguno de los tratamientos evaluados, y los valores registrados de con-ductividad hidráulica para las dos variedades y las dos condiciones de crecimiento fueron bajos. Los autores plantean que dichos valores bajos de conductividad hi-dráulica de raíces de arroz pueden estar relacionados con barreras apopléticas en las superficies periféricas (exodermis/esclerénquima) y en la endodermis de raíces de arroz (Figura 11).

Las células de la endodermis de raíces de arroz presentan 35 veces más suberina que las raíces de maíz, seguramente relacionada con la necesidad de evitar pérdidas de oxígeno del aerénquima. La endodermis es la principal barrera al flujo de agua en raíces de arroz. Sin embargo, la parte externa de las raíces del arroz presentan gran cantidad de suberina y una alta permeabilidad al agua. Por tanto, la cantidad de suberina presente en los tejidos no es directamente proporcional a la resistencia al flujo de agua en raíces de arroz y se requiere más investigación en este aspecto (Schneider et al, 2005).

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A

B

Figura 11. Sección transversal de la variedad de arroz IR64, creciendo en cultivo hidropónico. (A) Sección transversal de raíz tomada a 200 mm de la punta de la raíz, donde el aerénquima estaba completamente desarrollado (rh-rhizodermis, ex dermis, sal-esclerénquima, en-endodermis. (B) Estructuras detalladas de la raíz (co-córtex, LMX-metaxilema). La zona rojiza representa sustancias lipofílicas como la suberina.

Condiciones de Hipoxia en el Cultivo del Arroz

El arroz presenta cambios morfofisiológicos que le permiten adaptarse a las condiciones de suelos inundados, o con muy baja disponibilidad de oxígeno. El desarrollo de un tejido llamado aerénquima, que permite llevar oxígeno de la parte superior de la planta de arroz a las raíces, es una de esas estrategias. De igual forma, las raíces adventicias del arroz desarrollan barreras a la parte late-ral de oxígeno, y éste pueda ser llevado a los ápices radicales. Existen diferen-cias a nivel genético en el arroz, en su respuesta a las condiciones de inundación (Colmer, 2003).

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En coleóptilos de arroz, la glicólisis conectada a la producción de etanol es la ruta anaeróbica predominante para producción de energía, aunque no es el único me-canismo; el metabolismo del nitrato puede proveer un mecanismo adicional de de-manda para el exceso de protones y de NADH producido durante las condiciones anaeróbicas (Fan et al, 1997). Los brotes de algunos genotipos de arroz tienen tasas de glicólisis 1,4±1,7 veces más rápidas en condiciones de anoxia que en condiciones aeróbicas (Gibbs y Greenway, 2003, citado por Huang et al, 2003). Existen importan-tes diferencias entre genotipos de arroz con respecto a su tolerancia a las condicio-nes de baja disponibilidad de oxígeno (Setter, 1994). En variedades de arroz suscep-tibles a la hipoxia, como IR22, un suplemento externo de glucosa en el estado de plántula, contrarrestó los efectos de la hipoxia, lo que confirma que la intolerancia de esta variedad es debida a la lenta movilización de azúcares (Huang et al, 2003).

Menegas et al, 1991, reporta algunas diferencias entre plantas de arroz y trigo, re-lacionadas con su disímil tolerancia a condiciones de anoxia. Las plantas de arroz conservan su nivel de fósforo en los tejidos, el cual se reduce en plantas de trigo, por un incremento en la hidrólisis de diferentes fosfatos orgánicos. Otros factores mencionados como diferenciales en la respuesta a la anoxia entre las dos especies es la mayor acidificación citoplásmica en trigo con respecto al arroz, así como una disminución en las células de plantas de trigo de glucosa-6-fosfato, a diferencia de células de arroz, donde la cantidad de este compuesto se incrementó.

En condiciones de completa sumersión de la planta de arroz, el proceso de elon-gación del tallo puede competir con los recursos disponibles para mantenimiento de la planta, disminuyendo el porcentaje de supervivencia de las plantas de arroz bajo estas condiciones. Una estrategia para afrontar el problema de inundaciones frecuentes y completa sumersión de las plantas radica en seleccionar materiales que presenten menor elongación del tallo, los cuales presentan una mayor tasa de supervivencia en dichas condiciones (Setter et al, 1996).

Ambientes de baja disponibilidad de oxígeno como en los que se desarrolla el cultivo del arroz, promueven la elongación del coleóptilos de las plántulas (Ishizawa y Esas-hi, 1984; Raskin y Kende, 1983, citados por Lee y Chu, 1992). Se considera que las poliaminas están involucradas en el control de la elongación celular. El contenido de putrescina y una alta relación putrescina-espermidina se correlacionan directamen-te con la tasa de elongación de coleóptilos de maíz (Dumortier et al, citado por Lee y Chu, 1992). La excesiva acumulación de putrescina en coleóptilos de plántulas de arroz crecidas en condiciones anaeróbicas ha sido propuesta como un requerimien-

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to para la elongación del coleóptilos bajo dichas condiciones. Existen evidencias de que las poliaminas están involucradas en la elongación de coleóptilos de arroz, in-ducida por etileno (Lee y Chu, 1992).

Las condiciones anaeróbicas en arroz inducen un incremento en la síntesis de putrescina libre, como posible respuesta a la acidosis citoplásmica generada por la baja disponibilidad de oxígeno, mientras que en condiciones aeróbicas decrece ligeramente. En condiciones de anoxia, se incrementan los contenidos de arginina, el cual es un precursor de la putrescina. La actividad de la enzima arginina decarboxilasa aumenta un significativamente en coleóptilos y raíces de arroz en condiciones de anoxia, con respecto a las condiciones aeróbicas (Reg-giani et al, 1999).

Condiciones de Salinidad en el Cultivo del Arroz

Los suelos son considerados salinos si contienen sales solubles en cantidades su-ficientes para interferir con el crecimiento de la mayoría de las especies de cultivo, aunque este concepto puede ser arbitrario. Según el US Salinity Laboratory, citado por Marschner (2006), un suelo se considera salino cuando tiene una conductividad eléctrica mayor a 4 mmho cm-1 o 4 dS m-1.

Los problemas asociados con salinidad son el déficit de agua que ocasiona en la planta por la reducción del potencial osmótico del suelo y los daños causados en las células por la excesiva acumulación de iones en los tejidos. Existen diferencias entre genotipos de arroz respecto de su tolerancia a la salinidad, y ésta se encuen-tra correlacionada con la habilidad para excluir el sodio de las células de los brotes y mantener una baja relación Na/K Golldack et al, 2003; Lee et al, 2003; Ren et al, 2005, citados por Martínez-Atienza et al, 2007). La concentración de sodio en las ho-jas de la variedad de arroz IR29, sensible a salinidad es 5-10 veces más grande que la concentración registrada en una variedad tolerante como BK (Golldack et al, 2003, citado por Martínez-Atienza et al, 2007). Una estrategia para reducir la toxicidad por sodio radica en reducir la traslocación de este elemento; el gen SKC1/HKT8 codifica para un transportador selectivo de sodio de la familia HKT, el cual regula el trans-porte a larga distancia de sodio (Ren et al, 2005 citado por Martínez-Atienza et al, 2007). SKC1/HKT8 participa en la reabsorción de sodio en parénquima xilemático, a través de los cual restringe la acumulación de sodio en los tejidos fotosintéticos (Ren et al, 2005, citado por Martínez-Atienza et al, 2007). El gen relacionado HKT1, el cual se expresa en parénquima xilemático y células adyacentes y tubos cribosos

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del floema en hojas, también podría estar involucrado en la regulación del transpor-te a larga distancia de sodio (Golldack et al, 2003, Martínez-Atienza et al, 2007).

En arroz, la proteína de intercambio de la membrana celular, denominada OsSOS1, se ha determinado como la responsable del intercambio de sodio (Na+) por hidró-geno (H+), mecanismo que permite reducir las cantidades de sodio en la célula y disminuir el riesgo de toxicidad por este elemento (Martínez-Atienza et al, 2007).

MEDICIONES DE CARÁCTER FISIOLÓGICO

Cloro ila (Unidades Spad)

El Spad es un equipo que permite medir el nivel de absorbancia de luz que tiene una hoja. Ya que el principal pigmento fotosintético es la clorofila, el Spad es un medidor indirecto de la cantidad de clorofila que tiene una hoja. De la misma forma, ya que el nitrógeno es un importante componente de la molécula de clorofila, la medida del Spad se convierte en una medida indirecta del nivel de nitrógeno en la hoja.

La medida que arroja el aparato es adimensional. Los valores óptimos están siendo establecidos para cada variedad, en cada zona arrocera. Se ha observado hasta el momento, que los valores cambian de acuerdo a la fase de crecimiento del cultivo, así como de acuerdo a la variedad utilizada.

Cloro ila luorescente

En condiciones de alta irradiación, se pueden presentar excesos de energía en los complejos fotosintéticos, los cuales pueden ser disipados con la emisión de fluores-cencia por parte de las clorofilas. Existe equipos que pueden detectar la emisión de dicha fluorescencia, y esta medida puede servir para evaluar el estado del proceso de transporte de electrones en el fotosistema II.

Si la planta se encuentra estresada, se incrementa la emisión de fluorescencia y los valores (Fv/Fm) que expresa el medidor de clorofila fluorescente se ven reducidos.

[145]



El valor establecido de Fv/Fm, que indica un normal funcionamiento del transporte de electrones en el fotosistema II, es 0,8.

Esta variable ha mostrado su utilidad para evaluar la respuesta de las variedades de arroz a herbicidas. Por el contrario, no ha sido una herramienta para caracterizar variedades por su reacción a altas temperaturas.

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INTERACCIÓN CLIMA – PLANTA DE ARROZ

4. INTERACCIÓNCLIMA – PLANTA DE ARROZINTRODUCCION

En Colombia, existen diferentes zonas arroceras las cuales presentan característi-cas particulares a nivel de clima, suelos, infraestructura y nivel tecnológico. Estas diferencias influyen de manera significativa en los rendimientos alcanzados por los productores de cada región. De igual forma, al interior de cada zona geográfica se presenta una importante variabilidad en las condiciones de cultivo, que hace necesa-rio analizar el sistema productivo a nivel subregional o, incluso, a nivel de localidad.

La significativa interacción entre el genotipo y el ambiente que se presenta en el cultivo del arroz, ocasiona que el crecimiento y desarrollo, así como la productividad del cultivo, se vean significativamente afectados por las variaciones en los factores climáticos. En las regiones arroceras colombianas, en términos generales, se pre-sentan variaciones en los parámetros del clima a través del año, con la consecuente variación en los rendimientos de cultivo (Diago y Barrero, 2003). Debido a que los factores climáticos se presentan de manera conjunta, no resulta fácil identificar el factor que tiene más peso sobre la reducción de los rendimientos. Las variedades comerciales de arroz que se utilizan en la zona y en el país tienen un comportamien-to que varía ampliamente a través del año, encontrándose materiales que toleran en alguna medida el estrés por clima (altas temperaturas o baja radiación), mien-tras que otras variedades reducen su rendimiento hasta cifras que superan el 40% (Garcés y Pineda, 2005). El conocimiento de la respuesta de las diferentes varieda-des comerciales es de gran importancia para determinar las zonas y los momentos

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del año en los cuales se puede sembrar exitosamente un material. Por ejemplo, la variedad Fedearroz 2000 ha sido identificada como un genotipo con cierto gra-do de tolerancia a condiciones climáticas adversas como altas temperaturas y baja luminosidad, mientras que Fedearroz 50 ha registrado mayor inestabilidad en su comportamiento en relación a las variaciones de clima anteriormente mencionadas (Holguín, 2000; Castilla et al, 2010; Saavedra y Puentes, 2010).

Por otro lado, la aparición cada vez más frecuente de alteraciones climáticas causa-das por fenómenos ambientales como el Niño y la Niña, complica aún más las con-diciones en las cuales se desarrolla el cultivo del arroz en nuestro país, impactando de manera muy negativa la rentabilidad de los agricultores. Por todo lo anterior, una comprensión más profunda del efecto que tiene el clima sobre la planta de arroz, así como las alternativas de manejo agronómico que contribuyen en la mitigación de dicho efecto, resultan de gran importancia para investigadores, técnicos y produc-tores de arroz en el país.

Los principales factores climáticos que influyen en el crecimiento y desarrollo de la planta de arroz, son los siguientes:

• Luminosidad• Temperatura (máximas y mínimas)• Precipitación• Humedad relativa

Le red de estaciones meteorológicas, instalada por Fedearroz desde hace tres años a lo largo del país arrocero ofrece un fácil acceso, en tiempo real, a la información climática de las regiones productoras, facilitando el análisis y la toma de decisiones en el cultivo. A continuación se detalla el efecto de cada uno de los factores climáti-cos mencionados sobre el comportamiento y la productividad del cultivo del arroz:

LUMINOSIDAD La energía solar es un insumo básico para el proceso de fotosíntesis. Cantidades insuficientes de luz reducirán la producción de materia seca y la producción del cul-tivo. Excesos de energía solar pueden saturar el aparato fotosintético de la plan-ta, produciendo el fenómeno de fotoinhibición. Los requerimientos de luminosidad pueden variar de acuerdo al genotipo utilizado y a la fase de crecimiento del cultivo.

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En términos generales, la fase vegetativa presenta menores requerimientos de lu-minosidad que las fases finales de crecimiento. Trabajos realizados por Yoshida, 1981, muestran la relación directa que existe entre la luminosidad incidente y el rendimiento del cultivo del arroz (figura 1).

Valores de energía solar superiores a 450 cal.cm-2.día-1, son considerados muy ade-cuados para el cultivo. Sin embargo, valores inferiores de luminosidad pueden arro-jar buenos rendimientos si el cultivo se desarrolla bajo condiciones de temperaturas óptimas, sobre todo las nocturnas, ya que lo que interesa finalmente es el balance fotosíntesis-respiración.

Radiación Solar (cal.cm-2.dia-1)

7

Rendimiento (ton/ha)

Vegetativa

Maduración

Reproductiva

6

5

3

100 200 300 400 500 600

4

0

Figura 1. Efecto de la intensidad de radiación solar, en diferentes etapas fenológicas sobre el rendimiento del cultivo del arroz. Fuente: Yoshida (1981)

Por otro lado, los excesos de luminosidad también pueden resultar negativos para la fisiología del cultivo. Un exceso de energía (la intensidad lumínica aumenta por encima del punto de saturación de luz), puede saturar el aparato fotosintético, pro-ducir estrés oxidativo y afectar el proceso de fotosíntesis, en un fenómeno conocido como fotoinhibición. Pigmentos fotosintéticos como las xantófilas contribuyen en disipar los excesos de energía en la hoja y evitar que se produzca fotoinhibición.

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Los componentes del rendimiento del arroz se definen durante sus tres fases de crecimiento: número de panículas por unidad de área (depende del macollamiento, el cual se define en la etapa vegetativa), número de espiguillas por panícula (definido en la fase reproductiva), porcentaje de fertilidad de espiguillas y peso de las espigui-llas llenas (definido en la fase de maduración o llenado de grano). Se considera a la fase reproductiva como la más sensible a condiciones de estrés biótico o abiótico, seguido de la fase de llenado de grano (Fageria, 2007).

El efecto de la baja luminosidad sobre los rendimientos del cultivo se encuentra relacionado con la fase de crecimiento en la cual se produce dicha circunstancia: las condiciones de luminosidad insuficientes durante la fase vegetativa traerán como consecuencia una reducción en el macollamiento del cultivo. Si dicha condición se presenta en la fase reproductiva, la afectación se verá en el número de espiguillas por panícula. Finalmente, si las condiciones de baja luminosidad se presentan en la fase de maduración, será el número de espiguillas llenas el componente afectado y, en menor, medida, el peso individual de los granos. La etapa de llenado de grano es una de las más susceptibles a condiciones de baja radiación; la fotosíntesis juega un papel importante en la planta de arroz debido a que tiene una contribución de más del 60% del contenido de carbohidratos en la panícula, siendo las tres hojas superiores las principales responsables del llenado (Yoshida, 1981, citado por Mur-chie et al, 2002; Taniyama et al, 1988). El resto de carbohidratos es aportado por la removilización de fotoasimilados almacenados en las vainas de las hojas y los tallos sintetizados antes de la antesis (Yoshida, 1981; Watanabe et al, 1997, citados por Murchie et al, 2002).

Existen características morfológicas asociadas con altos rendimientos en arroz. Ho-jas erectas, cortas y gruesas han sido reportadas como rasgos morfológicos rela-cionados con alto rendimiento, por su alta eficiencia en la captación de la radiación solar. De la misma forma, las condiciones climáticas pueden influir en la expresión de características fenotípicas de los materiales de arroz (Li et al, 2009). Las plan-tas de arroz presentan adaptaciones morfológicas y fisiológicas como respuesta a condiciones de baja luminosidad (Taiz y Zeiger, 2006). En arroz, se ha observado en condiciones de baja luminosidad una mayor longitud de raíces, mayor contenido de clorofila A+B, reducción en la cantidad de azúcares solubles, y acumulación de ami-noácidos libres (Garrido et al, 2008).

En muchos países, la mayor arrocera es sembrada en la estación lluviosa, de manera que el cultivo se ve sometido a condiciones de baja radiación disponible, cerca de un

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40-50% menos de luminosidad con respecto a la estación seca. Esta reducción en la ra-diación puede ocasionar pérdidas en rendimiento que superan el 50% (Venkateswarlu, 1977), En condiciones de baja radiación, se presentan algunas respuestas bioquímicas en la planta de arroz, como la síntesis de proteínas del complejo cosechador de luz del PSII, que incrementan la absorción de luz bajo dichas condiciones de baja luminosidad. Esas respuestas pueden variar en gran medida entre genotipos de arroz (Viji et al, 1997). En términos generales, el porcentaje de fertilidad de espiguillas se ve más afectado que el peso de 1000 granos, en condiciones de baja luminosidad en la etapa de llenado de grano (Islam y Haque, 1989). Las fases de crecimiento reproductiva y de maduración del cultivo del arroz, es decir, desde inicio de primordio floral hasta maduración del grano, son los períodos más susceptibles a la reducción en la luminosidad y tienen un mayor impacto negativo sobre los rendimientos del cultivo (Praba et al, 2004).

TASA

DE

FOTO

SÍN

TESI

S (µ

mol

CO

²/m- ²

.s1 )

F-50 F-733

Control Baja luminosidadTratamiento de luminosidad

aa

25

20

15

5

10

0

bb18,89

20,4911,56

10,42

Figura 2. Efecto de la condición de luminosidad sobre la tasa de fotosíntesis de dos variedades de arroz. (Restrepo y Garcés, 2013)

La figura 2 muestra el efecto que la condición de luminosidad tiene sobre la tasa de fotosíntesis del cultivo. Una reducción de cerca del 60-65% en los valores de radiación fotosintéticamente activa (PAR) ocasionó una disminución del 44% en la tasa de foto-síntesis de las plantas de arroz evaluadas. La luz es uno de los insumos básicos del proceso fotosintético, de manera que una disminución en su disponibilidad genera un impacto muy importante en la tasa de fotosíntesis de las plantas. Diferentes autores han evaluado la reducción de la tasa de fotosíntesis en condiciones de baja radiación, pero con diferente intensidad en el efecto; Viji et al (1997), registra una disminución del 17% en la tasa de fotosíntesis, con una reducción de un 50% de la radiación incidente. La

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relación existente entre la tasa de fotosíntesis neta y la intensidad de la radiación ha sido modelada por diferentes investigadores. El modelo de regresión binomial, así como el nuevo modelo de Ye, presentan un mejor ajuste que otros modelo, que no toman en cuenta la fotoinhibición y no funcionan para valores bajos de radiación (Ye, 2007).

Como se observó anteriormente, los valores de fotosíntesis se encuentran afecta-dos por las condiciones de baja luminosidad, principalmente, por la disminución en la fuente de energía básica para el proceso. En segunda medida, las condiciones de baja radiación ocasionan una disminución en los valores de conductancia estomática de las hojas, la cual es una medida del grado de apertura de los estomas de la hoja. Existen moléculas fotoreceptoras, en las células oclusivas de los estomas, que detectan la incidencia de luz, incrementando la apertura estomática (Azcón-Bieto y Talón, 2008). Existen moléculas fotoreceptoras, en las células oclusivas de los estomas, que detec-tan la señal de luz, incrementando la apertura estomática (Azcón-Bieto y Talón, 2008). Cuando los estomas se encuentran cerrados, se interrumpe el intercambio gaseoso entre la hoja y la atmósfera, afectándose negativamente la tasa de fotosíntesis.

g s(mm

ol.m

- ² .s

1 )

F-50 F-733

Control Baja luminosidadTratamiento de luminosidad

ab

971,3 938,3 731,1 811,2

1200

1000

800

600

400

200

0

bc

Figura 3. Efecto de la condición de luminosidad sobre la conductancia estomática (gs) de dos variedades de arroz. (Restrepo y Garcés, 2013)

En la figura 3 se observa el efecto de la condición de luminosidad sobre los valores de conductancia estomática de dos variedades colombianas de arroz. En el tratamiento control, es decir, plantas que se encontraban totalmente expuestas totalmente al sol, los valores de conductancia estomática fueron superiores con respecto a las plantas sometidas a condiciones de baja radiación.

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Rend

imie

nto

(kg/

ha -

14%

Hum

)

Fedearroz 50 Fedearroz 733Testigo Primordio FI Floración Llenado

Etapa sometida a baja luminosidad

ab

bc

a

cd

d d

ab8000

9000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

bc

Figura 4. Efecto de la condición de luminosidad sobre el rendimiento de grano de dos variedades de arroz. (Restrepo y Garcés, 2013)

La figura 4 nos muestra el efecto de la baja radiación, en diferentes etapas fenológi-cas, sobre el rendimiento de grano de dos variedades colombianas. Se observa una mayor susceptibilidad de las etapas de llenado de grano y floración a la reducción en la luminosidad. Por tanto, las épocas de siembra para estas dos variedades deben permitir la coincidencia de las etapas finales de cultivo con una buena disponibilidad de luz para el cultivo.

Radi

ació

n (c

al. c

m-2

.dia

-1)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN MESJUL AGO SEP OCT NOV DIC

8000

9000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

Figura 5. Variabilidad en la condición de luminosidad en la zona arrocera de Saldaña, año 2011 (Fuente: Fedearroz).

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En muchas regiones arroceras colombianas la radiación solar presenta una impor-tante variabilidad a través del año y determina, en buena parte, la variación en los rendimientos del cultivo en diferentes épocas del año. En la figura 5 se presentan los valores de radiación solar a lo largo del año 2011 en la zona de Saldaña; durante algunos meses del año, básicamente los correspondientes al invierno en esa región, se registra una importante reducción en los valores de luminosidad, en los cuales se registran disminuciones importantes de los rendimientos comerciales del arroz. De manera consistente, se ha encontrado una importante asociación entre la producti-vidad del cultivo del arroz con las condiciones de luminosidad que se presentan en las etapas finales de cultivo, principalmente la etapa de llenado de grano.

Estrategias de Mitigación: Existen algunas estrategias para mitigar el impacto de la baja luminosidad en el cultivo del arroz:

• Selección de variedades tolerantes: variedades como la Fedearroz 2000 y, enmenor medida, la Fedearroz 473, presentan menor susceptibilidad a las condi-ciones de baja radiación solar. Variedades como Fedearroz 50 y Fedearroz 733presentan mayor susceptibilidad a dicha condición climática, de manera que susrendimientos se pueden verse afectados en mayor medida que otros materiales.

• Selección de época adecuada de siembra: la fecha de siembra del arroz debe permitirla coincidencia de las etapas finales del cultivo con épocas de buena radiación solar,sobretodo en variedades que presentan mayor susceptibilidad a la baja luminosidad.

• Evitar otros tipos de estrés adicionales (nutricional, hídrico, fitotoxicidad por her-bicidas, etc).

Rend

imie

nto

(kg/

ha)

0 N 170 NPlena exposición al sol Baja luminosidad

Tratamiento de luminosidad200 N 230 N

aa a

b bb b b

9000

7500

6000

4500

3000

1500

Figura 6. Efecto de la dosis de nitrógeno y la condición de luminosidad sobre el rendi-miento de la variedad Fedearroz 733 en el Tolima (Fedearroz, 2012).

.

[157]



Dado que la respuesta a la fertilización nitrogenada se ve negativamente afectada por las condiciones de baja luminosidad, es recomendable reducir la dosis de ni-trógeno cuando el cultivo se desarrolla bajo condiciones de baja oferta ambiental (figura 6). Las modificaciones en las dosis de nitrógeno no permitieron mitigar el im-pacto de la baja radiación sobre la productividad del arroz, pero al reducir las dosis se pueden disminuir los costos de producción del cultivo. El porcentaje de reducción de la dosis nitrogenada puede ser variable (20-30%).

TEMPERATURA

La temperatura es un factor de gran importancia en el cultivo. En términos generales, zonas productoras con temperaturas más bajas, sobretodo en horas de la noche, presentan las mejores producciones de arroz, como es el caso de la meseta de Ibagué y algunos sectores del Huila. De igual forma, las zonas donde las temperaturas son más bajas presentan una mayor du-ración del ciclo de cultivo.

Rend

imie

nto

(kg/

ha)

May

09

Jul 0

9

Sep

09

Nov

09

Ene

10

Mar

10

May

10

Jul 1

0

Sep

10

MES DE COSECHA

Altas temperaturas

8000

9000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

Figura 7. Rendimientos de arroz en la zona de Espinal durante el período Mayo de 2009 – Octubre de 2010 Fuente: Pineda (Fedearroz, 2010)

[158]



En la figura 7 se observa el efecto que tiene las condiciones de temperaturas extremas sobre los rendimientos del cultivo. El fenómeno del Niño registrado durante el segundo semestre del año 2009 y el primer semestre de 2010 sig-nificó un incremento de aproximadamente 4ºC en los valores promedio de la temperatura máxima en la zona arrocera de Espinal (Tolima). El efecto sobre la producción se fue altamente negativo, registrándose pérdidas hasta de un 50-60% en los cultivos de la región.

La floración (antesis y fertilización), y en una menor proporción el embucha-miento (microsporogénesis) son los etapas de desarrollo más susceptibles a la temperatura en arroz (Satake y Yoshida, 1978; Farrell et al, 2006, citados por Jagadish et al, 2007). Estudios previos, resumidos por Satake y Yoshida (1978) han mostrado que las espiguillas en antesis que son expuestas a temperaturas superiores a 35°C por cerca de 5 días durante la etapa de floración resultan esté-riles. La esterilidad es causada por una pobre dehiscencia y una baja producción de polen, y de allí que se presenta un bajo número de granos de polen que ger-minan en el estigma (Matsui et al, 2000 citado por Jagadish et al, 2007; Prasad et al, 2006). Así mismo, se ha encontrado que menos de una hora de exposición a altas temperaturas es suficiente para inducir esterilidad en arroz (Jagadish et al, 2007). Krishnan et al, (2011) reportan una reducción en el macollamiento de la planta cuando se presentan condiciones de altas temperaturas en el cultivo del arroz.

La fotosíntesis en el cultivo del arroz es severamente afectada por temperaturas superiores a los 40°C, y se encuentra relacionada directamente con el contenido de clorofila de la hoja (Taniyama et al, 1988). Cuando se exceden estos límites de temperatura se presentan alteraciones fisiológicas importantes, como des-naturalización de proteínas, alteraciones de la fluidez de membranas, inhibición en el transporte de electrones, entre otras, afectando el crecimiento y desa-rrollo y los rendimientos finales de cultivo (Quinn and Williams, 1985; Sayed et al. 1986, 1989a, b, McKersie and Leshem, 1994; citados por Sayed, 2003). Las altas temperaturas favorecen la tasa de respiración y el acortamiento de la fase de llenado de grano (Warrington et al. 1977, Shpiler and Blum 1991, citados por Sayed, 2003). Las condiciones de estrés por temperatura pueden ser evaluadas a través de su efecto sobre el transporte de electrones en el fotosistema II (PSII), midiendo la consecuente emisión de clorofila fluorescente de plantas estresa-das (Sayed, 2003; Baker y Rosenqvist, 2004).

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TASA

DE

FOTO

SÍN

TESI

S (µ

mol

CO

²/m- ²

.s1 )

F-50 F 733

Control Estrés térmicoTratamiento de temperatura

a

25

20

15

5

10

0

b

c c

21,33

17,4813,76

13,97

Figura 8. Efecto de la condición de temperatura sobre la tasa de fotosíntesis de dos variedades de arroz. (Restrepo y Garcés, 2013)

En la figura 8 se observa el efecto negativo que tiene la alta temperatura (40ºC) so-bre la tasa de fotosíntesis de dos variedades de arroz tipo índica. La disminución de la tasa de fotosíntesis se presentó de manera más evidente en la variedad Fedearroz 50, genotipo que ha presentado más dificultades en las siembras comerciales bajo condiciones de altas temperaturas. Sin embargo, la reducción de la tasa fotosinté-tica fue significativa para las dos variedades evaluadas en el estudio. Una reducción en la tasa de fotosíntesis ocasionará un efecto negativo sobre la producción de ma-teria seca, afectando los componentes de rendimiento del cultivo, de acuerdo a la etapa fenológica que haya sido sometida a la condición estresante.

g s(mm

ol.m

- ² .s

1 )

Control Estrés térmicoTratamiento de luminosidad

b

b

1000

800

600

400

200

0

c

a

Figura 9. Efecto de la condición de temperatura sobre la conductancia estomática de dos variedades de arroz. (Restrepo y Garcés, 2013)

Fedearroz 50 Fedearroz 733

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En la figura 9 se observa la influencia que tiene la temperatura sobre el grado de apertura de los estomas. Cuando se incrementan las temperaturas, la concentra-ción de CO2 intercelular se incrementa; los estomas detectan el aumento en la con-centración de CO2 y proceden a cerrar los estomas, afectando de manera negativa el intercambio gaseoso necesario para el proceso de fotosíntesis.

Aunque se ha sugerido que los materiales de arroz tipo indica son más tolerantes a las altas temperaturas que los tipo japónica (Matsui et al, 2000, citado por Jagadish et al, 2007) genotipos tolerantes al calor han sido identificados en las dos subespe-cies (Prasad et al, 2006; Matsui et al, 2006, citados por Jagadish et al, 2007).

Una de las estrategias para evitar el efecto de las altas temperaturas sobre las espi-guillas la exhiben genotipos silvestres de arroz de la especie Oryza glaberrima, que alcanza la etapa de antesis a las 9.00 a.m., mientras que genotipos indica y japóni-ca, la alcanzan a las 10.00-12.00 M (Nishiyama y Blanco, 1980; Prasad et al, 2006; citados por Jagadish et al, 2007). Esta característica puede ser transferida a geno-tipos Oryza sativa, vía hibridación interespecífica (Jones et al, 1997, Jagadish et al, 2007). Cao et al (2009), encontró importantes diferencias entre genotipos tolerantes y resistentes a altas temperaturas; mayor actividad de enzimas antioxidantes en las hojas, mayor actividad de ATP’asas en granos, mayor actividad radical y menor temperatura de la hoja, fueron las características que mostraron los genotipos tole-rantes cuando fueron sometidos al estrés por altas temperaturas.

Los efectos perjudiciales de las altas temperaturas también se producen cuando dicha condición se presenta durante la noche. Peng et al (2004), reportan una reduc-ción del 10% en el rendimiento del arroz cuando la temperatura nocturna crece 1°C, producto del incremento en la tasa respiratoria de las plantas. El aumento de la tasa de respiración ocasiona una disminución de los fotoasimilados disponibles por la planta para su crecimiento y producción, además de favorecer la generación de es-pecies reactivas de oxígeno (ROS), compuestos de alto poder oxidante que causan daños en las membranas celulares (Kreiner et al, 2002, citado por Peng, 2004). La condición de altas temperaturas en la noche es una circunstancia frecuente en las regiones arroceras colombianas, de manera que representa una de las principales limitantes para alcanzar altas producciones de arroz en nuestro país.

Temperaturas muy bajas en la noche (<18°C), al igual que regar con aguas muy frías, afectan la etapa de floración del cultivo, incrementando la esterilidad de es-piguillas. Esta condición no es muy frecuente en nuestro país, pero puede llegar a

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darse en algunas regiones y ciertos momentos del año, como la meseta de Ibagué o el Valle del Cauca.

Estrategias de Mitigación

Dentro de las estrategias agronómicas que se pueden utilizar para mitigar el impac-to de las altas temperaturas en el cultivo del arroz, tenemos:

• Tolerancia varietal: Existe respuesta diferencial de las variedades a las condi-ciones de altas temperaturas: Fedearroz 733, Fedearroz 473 y Fedearroz Mocarípresentan una menor susceptibilidad a las condiciones de altas temperaturas.Variedades como Fedearroz 50 y Fedearroz 174 presentan una mayor suscepti-bilidad a dicha condición climática.

• Selección de época de siembra: se debe evitar que las etapas fenológicas más sus-ceptibles, como el caso de la floración, coincidan con períodos de altas temperaturas.

• Evitar otros tipos de estrés, sea nutricional, hídrico, por aplicaciones de herbici-das, entre otros.

PRECIPITACIÓN

Es el parámetro de mayor importancia en los lotes de arroz secano. Las principales áreas productoras bajo el sistema de secano en Colombia se encuentran en los Lla-nos Orientales y el Bajo Cauca. En el sistema de arroz secano, la cantidad y distri-bución de las lluvias, así como la capacidad del suelo para retener la humedad, son factores que tienen gran incidencia en el crecimiento y la productividad del cultivo. Prácticas de adecuación de suelos, como la descompactación y la micronivelación, mejoran de manera notable la retención de humedad.

La figura 10 muestra un ejemplo de la importancia de la cantidad y la distribución de las lluvias en una zona arrocera de secano como Villavicencio. Se observa que las condiciones de precipitación no fueron favorables para el desarrollo del cultivo del arroz en el mes de junio del año 2011: tan sólo se presentaron dos días del mes, con lluvias superiores a los 20 mm, y la segunda quincena del mes no registró ningún

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aguacero que alcanzase dicho valor. Por el contrario, en el año 2012 se registran 6 días con lluvias superiores a los 20 mm, los cuales estuvieron mejor distribuidos a lo largo de todo el mes, reduciendo las posibilidad de afectaciones del rendimiento por condiciones de estrés hídrico en los lotes arroceros. Estas circunstancias disími-les de clima se reflejaron en los resultados finales del cultivo, ya que se presentaron rendimientos claramente superiores en el año 2012 en esta región arrocera.

Prec

ipita

ción

(mm

)

1/6 3/6 5/6 7/6 9/6 11/6 13/6 15/6

Fecha

PRECIPITACIÓN DIARIA - ESTACIÓN SANTA ROSA - V/CENCIO / JUNIO

Precipitación 2012Precipitación 2011

17/6 19/6 21/6 23/6 25/6 27/6 29/6

80

90

70

60

50

40

30

10

0

Figura 10. Valores diarios de precipitación para el mes de junio, de la estación meteo-rológica de Santa Rosa, durante los años 2011 y 2012.

Las prácticas de adecuación de suelos propuestas en el proyecto AMTEC, que inclu-yen la descompactación del suelo, su micronivelación y el correcto trazado de caba-llones con taipa, han permitido mejorar las condiciones de retención de humedad de los lotes en las zonas de secano, mitigando el efecto de la disminución en las lluvias y la mala distribución de las mismas en algunas localidades arroceras del Llano.

Condiciones de Estrés Hídrico

Cuando el suministro de agua no es el adecuado, la planta se ve sometida a condi-ciones de estrés hídrico. El agua juega un papel fundamental en las actividades fisio-

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lógicas de las plantas, ya que muchos procesos metabólicos tales como reacciones enzimáticas, transporte y acumulación de iones ocurren en el citosol de la célula (Krishnan et al, 2011).

El arroz es una especie C3, cuya eficiencia en el uso del agua es baja. Bajo con-diciones de estrés hídrico, se presenta un incremento en los contenidos de ácido absícico en la planta de arroz, hormona antagonista del ácido giberélico, cuya actividad se ve considerablemente limitada (Yazaki et al, 2004, citado por Laffite et al, 2007).

Condiciones de bajo contenido de humedad en el suelo no permitirán que se tenga la diferencia de potencial hídrico requerida para que se produzca el flujo transpiratorio y la absorción de varios nutrientes y su transporte a través de la planta.

Muchas características de la planta de arroz se encuentran relacionadas con re-sistencia a la sequía (Fukai y Cooper, 1995, citados por Babu et al, 2003). Carac-terísticas de las raíces tales como espesor, profundidad de raíces, habilidad de penetración, densidad de longitud radical, han sido asociadas con la respuesta de la planta de arroz a la sequía (Nguyen et al., 1997, citado por Babu et al, 2003)). El ajuste osmótico es una estrategia relacionada con la parte aérea de la planta para afrontar las condiciones de estrés por agua (Blum, 1988, citado por Babu et al, 2003). Se han identificado una gran cantidad de Quantitative trait loci (QTL) relacionados con respuestas de la planta a condiciones de estrés hí-drico. En un sector del cromosoma 4 del arroz se han identificado la mayoría de QTL’s, relacionados con altura de planta, producción de grano y número de granos por panícula, bajo condiciones de estrés por agua. También se han iden-tificado genes con efectos pleiotrópicos, relacionados con características de las raíces y con rasgos de productividad en plantas de arroz sometidas a estrés hídrico (Babu et al, 2003).

La determinación de EST’s (marcadores se secuencia expresada), son de gran utili-dad en el descubrimiento de genes, y miles de ellos han sido generados para arroz (Sasaki et al., 1994; Uchimiya et al., 1992; Umeda et al., 1994; Yamamoto and Sasa-ki, 1997; Reddy et al., 2002a; Markandeya et al., 2003; Zhang et al., 2005, citados por Gorantla et al, 2007). Mediante el uso de EST’s, se han identificado cerca de 125 genes relacionados con la respuesta a la sequía en variedades de arroz tipo indica, la mayoría de ellos asociados con procesos de metabolismo celular, señales de tra-ducción y regulación transcripcional (Gorantla et al, 2007).

[164]



ÉPOCAS DE SIEMBRA

La selección de la época de siembra es una las decisiones más importantes que debe tomar el productor de arroz. La fecha de siembra seleccionada debe per-mitir que el cultivo haga el mayor aprovechamiento de la oferta ambiental de la región, sobre todo en las etapas del cultivo más susceptibles a las condiciones climáticas adversas. Así como la decisión de la época de siembra afecta el com-portamiento fisiológico del cultivo, se debe tener en cuenta que la condición climática también tendrá incidencia sobre las poblaciones de artrópodos y pató-genos asociados con el cultivo.

En términos generales, en las zonas arroceras colombianas se realizan siembras en los dos semestres del año, de manera que se debe determinar cuál es la mejor época de siembra para cada semestre.

En las diferentes zonas arroceras, producto del análisis de la información de clima y rendimientos a través de los años, se han identificado algunas épocas de siembra en las cuales existen mayores posibilidades de alcanzar los mejores rendimientos en el año. La diferencia en productividad en una región arrocera puede ser muy significativa aún entre fechas de siembra poco distanciadas en tiempo (Figura 11).

Además de los análisis de la información que arrojan los rendimientos comer-ciales de las zonas arroceras, se han adelantado ensayos de investigación con el objeto de evaluar el comportamiento de las variedades más representativas de las diferentes regiones arroceras colombianas, en diferentes épocas de siembra a través del año, realizando las correlaciones respectivas de rendimiento con los factores climáticos que incidieron en el cultivo (Figura 12). Con base en estos estudios y en el análisis de la información de clima y rendimientos registrada semestre tras semestre por el Área Técnica de Fedearroz-Fondo Nacional del Arroz se generan las recomendaciones de épocas de siembra para cada locali-dad arrocera.

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REN

DIM

IEN

TO (k

g/ha

)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO OCT NOV DIC ENE

012

8000

9000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

LAGUNAS CLFEDEARROZ 733

Baja Radiación

Mes de cosecha

Figura 11. Variación en los rendimientos comerciales a través del año en el Sur del Tolima. (Fedearroz, 2011)

A continuación, se reseñan las épocas de siembra propuestas por el Área Técni-ca de Fedearroz-Fondo Nacional del Arroz, para las diferentes zonas arroceras colombianas:

Saldaña-Espinal-Meseta de Ibagué-Norte del Tolima

Esta es una localidad de riego, en la cual el factor climático que presenta las ma-yores fluctuaciones es la radiación solar. Las siembras del primer semestre del año disfrutan de la mejor oferta ambiental en esta región. Las siembras de finales de marzo, abril y comienzos de mayo son las más recomendables, durante el primer semestre del año. Para el segundo semestre, se recomiendan las siembras de fina-les de octubre y noviembre. Estas fechas de siembra permiten que las etapas finales de cultivo se desarrollen en condiciones de buena luminosidad.

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REN

DIM

IEN

TO (k

g/ha

)

Ep. 1(20-Abr) Ep. 2(10-May) Ep. 3(10-Jun) Ep. 4(26-Jun) Ep. 5(28-Jul)

7000

6000

5000

4000

3000

2000

Epoca de siembra

F174 F2000 F50 F733

Figura 12. Rendimientos de cuatro variedades de arroz, en cinco épocas de siembra. Granada, 2012 (Hernández, Fedearroz, 2012)

Aguachica-Cesar

El Sur del Cesar es una región donde predomina el cultivo de arroz riego. Las épocas adecuadas de siembra establecidas para la zona arrocera de Aguachica y el Sur del Cesar, teniendo en cuenta la disponibilidad de agua para riego y la oferta de radiación solar, fueron establecidas de la siguiente manera: para el primer semestre del año, los meses de abril y mayo; para el segundo semestre, los meses de septiembre y octubre.

Villavicencio-Meta

En esta región predomina el cultivo de arroz secano. La mejor época de siembra para el primer semestre del año se encuentra en las siembras de mayo, las cuales permiten hacer un mejor aprovechamiento de la precipitación, factor climático clave en el sistema de secano. Para el segundo semestre del año, algunas zonas pre-sentan riego; se recomiendan las siembras del mes de octubre, para aprovechar la radiación solar en las etapas finales de cultivo.

La Mojana

Es una región de secano, por tanto, las épocas de siembra están orientadas al apro-vechamiento de la precipitación. Para los lotes de topografía baja, se recomiendan las siembras del mes de abril. Para lotes altos, la recomendación es la siembra del

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mes de mayo. En el segundo semestre del año, las fechas de siembra se encuentran en el mes de agosto y septiembre, para aprovechar la precipitación. Si se dispone de riego, las siembras de octubre y noviembre permiten aprovechar el incremento de la radiación solar en los meses de enero-marzo.

En la zona de María la baja, localidad de riego, se realiza una sola siembra en el año, la cual se recomienda para los meses de noviembre y diciembre, para el mejor apro-vechamiento de la radiación solar en las etapas finales de cultivo.

Córdoba-Sucre

En los distritos de riego de Mocarí (Montería) y La Doctrina (Lorica), la mejor oferta ambiental para las siembras del cultivo se registran para los meses de noviembre y diciembre, tanto por el aprovechamiento de las condiciones de luminosidad del primer trimestre del año, como por los menores valores de humedad relativa y la consecuente menor incidencia de problemas fitosanitarios.

En la subregión del San Jorge, Sucre (Caimito, La Unión, San Marcos y San Benito Abad), predomina el sistema de secano. Los meses de abril y mayo son las épocas recomendadas de siembra, para el aprovechamiento de la precipitación a lo largo del ciclo de cultivo.

Norte del Cesar-Guajira

En Valledupar se puede sembrar en los dos semestres, la recomendación para el semestre A son las siembras de abril y mayo; en el semestre B, se recomiendan las siembras de octubre y noviembre; sin embargo, las siembras de octubre represen-tan un menor riesgo de sufrir por déficit hídrico que las realizadas en noviembre.

En la Guajira, la represa garantiza normalmente el normal abastecimiento de agua a lo largo del año. En términos generales, la humedad relativa y la temperatura nocturna son más bajas, de manera que la ventana de siembras es más amplia que en Valledupar.

Magdalena:

El arroz se siembra en esta región bajo el sistema de riego. La mejor época de siembra para la región es el mes de noviembre, de manera que el cultivo pueda

.

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aprovechar las mejores condiciones de radiación solar, temperatura nocturna y hu-medad relativa del mes de febrero, en el cual se estarían desarrollando las etapas finales de cultivo.

Norte del Huila

Históricamente, las siembras de abril, mayo y junio, presentan los mejores rendi-mientos en esta zona de riego. Para el segundo semestre del año, se recomienda evitar las siembras de septiembre ya que enero presenta, generalmente, los meno-res rendimientos del año.

Granada-Meta

En la zona del Ariari se recomiendan las siembras tempranas en el primer semestre del año, alrededor del mes de abril, gracias a un mejor aprovechamiento de las con-diciones de precipitación en la región. Siembras más tardías presentan mayor riesgo de sufrir períodos de sequía en las etapas finales de cultivo.

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MANEJO INTEGRADO DE SUELOS EN EL CULTIVO DE ARROZ (Oryza sativa L)

5. MANEJOINTEGRADO DE SUELOS EN EL CULTIVO DE ARROZ (Oryza sativa L)INTRODUCCIÓN

Dentro del marco de una agricultura sostenible es necesario analizar una serie de conceptos que son indispensables tener claros para luego relacionarlos y así poder tener eficiencia en el manejo integrado del cultivo de arroz. Los factores más impor-tantes a tener en cuenta son el clima y la fisiología de la planta, las características del suelo relacionadas con los requerimientos nutricionales e hídricos, al igual que la capacidad empresarial y tecnológica de los productores de arroz.

Actualmente los recursos suelo y agua están en un proceso acelerado de degradación, en el cual hay que actuar de manera inmediata, y la única forma es mediante un manejo integral de ellos. El manejo de los suelos debe ser integral, obedecer a los requerimien-tos de los cultivos dentro de una determinada condición climática y optimizar las relacio-nes físicas, químicas y biológicas del suelo. En el manejo físico del suelo, es importante la labranza apropiada, el almacenamiento del agua, el intercambio gaseoso y el desa-rrollo radical. En el manejo químico del suelo la utilización de las enmiendas y planes de fertilización adecuados garantizan una buena nutrición de la planta. En el manejo bioló-

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gico-orgánico, es importante la velocidad de descomposición de la materia orgánica y la necesidad de aplicación y/o incorporación de ella, la importancia de la biofertilización como una alternativa viable en la nutrición vegetal.

La productividad de un suelo, es el resultado de la interacción de diversos factores, entre los cuales están los químicos, físicos y biológicos. La fertilidad de un suelo, depende de una dinámica ecológicamente favorable, equilibrada en todos los ele-mentos que forman parte. En condiciones silvestres, existe un equilibrio ecológico que se ha alcanzado a través del tiempo. El uso del suelo para la agricultura, modifi-ca necesariamente este equilibrio. Por tanto evaluar de manera integral la fertilidad del suelo conduce a manejar en forma integral los nutrimentos.

El manejo integrado de nutrimentos se define como el conjunto de prácticas que se aplican al suelo o a la planta en función de la fertilidad natural del suelo, las necesi-dades del cultivo, el clima, la consideración de la fertilidad física, química y biológica, la oferta y tipo de fertilizantes, el nivel tecnológico del productor y la conservación del ambiente, para lograr una alta productividad agrícola.

El manejo integrado de nutrimentos en los suelos es muy importante y debe incluir criterios de enmienda orgánica e inorgánica, cultivos tolerantes a condiciones ad-versas de fertilidad del suelo, y el uso de fertilizantes en forma eficiente en dosis, época de aplicación y fuentes. Por otro lado es urgente adecuar las técnicas en el diagnóstico y recomendación de los fertilizantes de acuerdo al uso de genotipos de mayor potencial de rendimiento. Al igual que es importante avanzar en la investi-gación en el uso de fertilizantes líquidos buscando una mayor eficiencia de los mis-mos asociados a los sistemas de riego. Adicionalmente, dentro de los criterios de sostenibilidad, se debe avanzar en los estudios del impacto de los fertilizantes en el ambiente. Se deben contemplar los criterios económicos donde se consideran las deficiencias de alimentos de los países, su producción y las economías del mercado. Finalmente, es necesario mejorar el proceso de asistencia técnica en el uso de los fertilizantes y en el manejo del suelo para una mayor disponibilidad de nutrientes y obtener mayor productividad, rentabilidad y protección al ambiente.

NUTRICIÓN Y FERTILIZACIÓN

El aprovechamiento genético de las plantas cultivadas reflejado en la productividad en campo de los productores se dice que está alrededor del 60% (Doberman y Fair-

[175]



hurst, 2000), donde la nutrición juega un papel importante en lograr que las plantas puedan tener una mayor manifestación del potencial productivo.

Para tener una mayor productividad en los cultivos se requiere una adecuada nutri-ción y fertilización, donde se entiende como nutrición la absorción de los nutrientes necesarios para que la planta pueda desarrollar sus funciones vitales y los produc-tores puedan obtener excelentes rendimientos a menores costos de producción. En muchos suelos el crecimiento de las plantas o la producción de un cultivo son limi-tados por la falta de algún nutrimento, lo cual ocasiona deficiencia de nutrimentos en la planta. Para poder corregir estos problemas nutricionales es esencial primero diagnosticar correctamente cual elemento se encuentra en forma deficiente o to-xica. Este análisis se puede hacer con base en observaciones visuales, análisis de suelos o de tejido vegetal.

Hay que tener en cuenta que no siempre que se fertiliza se está nutriendo ya que existen diversos factores que influyen en tener una planta bien nutrida, entre esos aspectos están los requerimientos nutricionales de cada cultivar interactuando con el ambiente, entendiendo como ambiente la influencia que tiene el suelo y el clima sobre la absorción y disponibilidad de los nutrientes para las plantas cultivadas en la solución del suelo.

Los diferentes componentes del clima tienen una marcada influencia sobre la ab-sorción de nutrientes como en la dinámica de disponibilidad de estos en el suelo. Por tanto es importante tener un buen conocimiento de este tema para lograr tener plantas bien nutridas bajo un plan de fertilización de acuerdo a los requerimientos nutricionales del cultivar a sembrar y a la disponibilidad de los nutrientes en el sue-lo. Entonces una adecuada nutrición de la planta de arroz depende de la interacción Genotipo – ambiente, entendiendo el ambiente como la relación suelo – Clima.

El clima es importante en la producción e incide directamente sobre los rendimientos, por lo tanto, su estudio e interacción con las variedades sembradas permite un me-jor aprovechamiento de las bondades genéticas de los materiales y así alcanzar una mayor eficiencia y optimización en los planes de manejo de las variedades existentes.

La agricultura se desarrolla en diversas condiciones climáticas. Las distintas posi-ciones geográficas en que se cultiva hacen que su crecimiento se suceda en un alto rango de temperaturas y longitudes del día. Son muchos los estudios en diversas regiones sobre la adaptabilidad a diferentes condiciones climáticas y sobre el efec-

[176]



to de cada componente del clima en el crecimiento, desarrollo y producción de la planta, lo cual hace que cada vez se dificulte más resumir los efectos del clima. Las condiciones climáticas afectan la absorción de nutrimentos por la planta, donde la concentración de nutrimentos en la planta es proporcional a la cantidad que le su-ministra el suelo, como resultado de la interacción suelo – clima – planta – manejo.

La concentración de los elementos en las hojas guarda correlación con la capacidad de producción del cultivo y sirve para identificar lo que, por diferentes causas, pueden estar afectando el rendimiento del cultivo; así, da bases confiables para hacer tratamientos fertilizantes que corrijan el estado nutricional del cultivo, e incrementen la producción.

Efecto del clima sobre la absorción y disponibilidad de los nutrientes

El arroz se desarrolla en diversas condiciones climáticas, son muchos los estudios sobre la adaptabilidad del arroz a diferentes condiciones climáticas, al igual que se ha estudiado el efecto que hay sobre el crecimiento y desarrollo. El conocimiento del efecto climático en el crecimiento de la planta de arroz, contribuye al desarrollo y ajuste de prácticas agronómicas que maximicen el potencial de producción de los diferentes cultivares de arroz (Salive, 2002).

La temperatura influye en la tasa de crecimiento del arroz desde la germinación hasta 3 a 5 semanas después. Si la temperatura se incrementa, la tasa de creci-miento aumenta. Cuando se llega a la 3 a 5 semanas, la temperatura afecta poco el crecimiento, influyendo más sobre el macollamiento a partir de esta época. Durante la fase reproductiva el rango ideal de temperatura esta entre 21 a 31 °C, cuando se incrementa la temperatura se disminuye el número de espiguillas, por esta razón a una altitud moderada en el trópico se puede producir más que a nivel del mar (Yoshida, 1978). La planta de arroz es muy sensible a las bajas temperaturas cerca a la floración (Stake, 1976). Temperaturas menores de 20°C pocos días antes de la floración inducen esterilidad. Lo mismo puede suceder con temperaturas mayores de 35°C. Existen diferencias varietales con relación a los requerimientos de tempe-ratura y a una mayor tasa fotosintética (Yoshida, 1978). Las variedades indicas son más afectadas que las japónicas por variaciones climáticas, siendo la temperatura del aire el parámetro más importante seguido por radiación solar (Yoshida, 1978).

Las bajas temperaturas y las intensidades de luz disminuyen la translocación de fotoa-similados de la hoja bandera a la espiga. En el caso de Fósforo (P) la disminución fue

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del 31.6% menos que el testigo no sometido a temperaturas bajas. Cuando las tem-peraturas son mayores a 35°C se disminuye el ciclo del cultivo y se causa esterilidad (vaneamiento), pero este efecto es mayor cuando se aplican altas dosis de Nitrógeno (N). Comparando el efecto de la radiación solar en las diferentes épocas de crecimiento sobre el rendimiento se concluye que la fase reproductiva seguida por la maduración es la que más influencia tiene sobre el rendimiento. También se afirma que a mayor ra-diación solar, mayor respuesta a Nitrógeno (N). Estudios realizados por Stansel, 1967, concluyen que la radiación solar depende de la duración del día, intensidad máxima de la radiación solar en día claro, nubosidad y el sombreamiento mutuo entre plantas. Por tanto las condiciones de clima determinan épocas de mejor oferta ambiental las cuales deben servir como marco de referencia para tomar decisiones de siembra (Diago, 2003).

Estudios realizados en el Caribe húmedo determinaron que existe correlación po-sitiva altamente significativa entre radiación solar durante el periodo de llenado de grano y rendimiento (Sierra, 2003). Los componentes climáticos que influyen sobre un vegetal son muchos y además están siempre interactuando. La aprovechabili-dad, el movimiento y la absorción de nutrimentos son afectados por factores climá-ticos, tales como las condiciones de precipitación pluvial y temperatura. El nivel de humedad y la temperatura estimulan la meteorización de minerales y la descompo-sición de la materia orgánica, así como la actividad microbial. La población microbial tiene una influencia enorme sobre la mineralización, solubilización, inmovilización y nitrificación del nitrógeno y de otros elementos. El exceso de precipitación pluvial, muy común en el trópico, genera lixiviación de Nitrógeno (N), Potasio (K), Azufre (S) y otros nutrientes. La temperatura influye sobre el desarrollo radical y su capacidad de absorción de nutrientes (Castilla, 2005).

La productividad de un cultivo, y en consecuencia su demanda nutricional, suele estar ligada con los ciclos de intensidad lumínica. Así, en la investigación realizada por Duarte y Riveros (1987) se determinó que en arroz-riego, se obtuvieron mayo-res rendimientos y mejor respuesta a la fertilización nitrogenada con las siembras en la época de verano, con mayor intensidad lumínica, que en la época de invierno, aunque el efecto dependió de la variedad.

El brillo solar determina la intensidad de radiación que llega a la tierra y que es aprove-chada por la planta en su proceso de fotosíntesis, de acuerdo a la época del año, el nú-mero de horas de brillo solar varía dependiendo de la atenuación que ejercen las nubes.

Los cambios de humedad y temperatura afectan la disponibilidad de los nutrimentos en el suelo y por tanto su concentración en los tejidos; así, el Nitrógeno (N), Fósforo

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(P), Azufre (S), Boro (B), Cobre (Cu), se incrementan bajo condiciones de humedad adecuada y el Fósforo (P), Zinc (Zn) y Potasio (K) al aumentar la temperatura.

Al analizar el efecto del clima sobre los rendimientos del arroz en la meseta de Ibagué (Colombia) se encontró que el rendimiento es afectado directamente por la tempe-ratura mínima a nivel altamente significativo (p<0.05), donde a medida que bajan las temperaturas mínimas los rendimientos disminuyen, y cuando estas se incremen-tan los rendimientos tienden a subir. La temperatura mínima presenta correlación de manera directa, con la temperatura máxima, humedad relativa, precipitación y evaporación, a escala significativa. Esto indica que bajo las condiciones de la meseta de Ibagué a medida que aumenta la temperatura mínima se incrementa la tempera-tura máxima, humedad relativa, precipitación y evaporación. Cuando la temperatura mínima baja estas condiciones climáticas también disminuyen (Castilla, 2005).

AMBIENTE-NUTRICIÓNCon relación a la absorción de nutrientes en la época de mayor oferta ambiental, la variedad Fedearroz 275 y Fedearroz 473 son las de mayor absorción de Nitrógeno (N), Fedearroz 50 la de mayor toma de Fósforo (P), Potasio (K), Magnesio (Mg), Azu-fre (S) y Silicio (Si) (Tabla 1).

En elementos menores el Hierro (Fe) y Manganeso (Mn) son los dos nutrientes que más toma la planta de arroz, siendo Fedearroz 50 la de mayor demanda de estos nutrientes (Tabla 2).

Tabla 1. Cantidades de Nutrimentos (kg) para producir 1 Tonelada de Arroz Paddy Verde en Aipe, 2004-A. En alta oferta ambiental.

VARIEDADESELEMENTOS MAYORES Y SECUNDARIOS (Kg.)

N P K Mg S Si

FEDEARROZ-369 24 3 12,9 4,7 3,8 39,9

FEDEARROZ-275 28,2 3,4 14,8 5,6 4,5 46,9

CLEARFIELD-205 26,2 3,4 14,1 5,1 4,2 43,6

FEDEARROZ-473 29,1 3,9 16,5 6,3 5,1 52,8

FEDEARROZ-50 31,4 4,2 18,6 7 5,6 58,6

[179]



En época de menor oferta ambiental la variedad Fedearroz 50 es la de mayor de-manda por Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K). La variedad Fedearroz 275 es el cultivar que más se acerca en demanda de nutrientes a la variedad Fedearroz 50 (Tabla 3).

Tabla 2. Cantidades de Micronutrientes (g) para Producir 1 Tonelada de Arroz Paddy Verde en Aipe, 2004-A. En alta oferta ambiental.

VARIEDADESELEMENTOS MENORES (g)

B Cu Zn Fe Mn

FEDEARROZ-369 9,1 11,2 33,9 283 128

FEDEARROZ-275 11,6 13,2 39,8 334 148

CLEARFIELD-205 9,5 12,2 37,1 310 141

FEDEARROZ-473 11,3 14,8 45,1 377 167

FEDEARROZ-50 11,7 16,4 50,1 419 183

Tabla 3. Cantidades de Nutrimentos (kg) para producir 1 Tonelada de Arroz Paddy Verde en Aipe, 2005-B. En baja oferta ambiental.

VARIEDADESELEMENTOS MAYORES Y SECUNDARIOS (Kg)

N P K Ca Mg S Si

FEDEARROZ-369 15 1,8 6 3,3 0,9 0,8 20

FEDEARROZ-275 19 2,4 10 6 1,3 1,4 31

CLEARFIELD-205 15 2 8 4,1 1,1 1 25

FEDEARROZ-473 15 1,3 5 2,6 0,7 0,6 16

FEDEARROZ-50 20 2,6 10 5,5 1,6 1,3 31

Con relación a los micronutrimentos en la época de menor oferta ambiental las va-riedades Fedearroz 50 y Fedearroz 275 son las de mayor demanda por Micronu-trientes en comparación con los demás cultivares estudiados, siendo Fe y Mn los de mayor demanda por la planta de arroz (Tabla 4).

[180]



Tabla 4. Cantidades de Micronutrientes (g) para Producir 1 Tonelada de Arroz Paddy Verde en Aipe, 2005-B. En baja oferta ambiental.

VARIEDADESELEMENTOS MENORES (g)

B Cu Zn Fe MnFEDEARROZ-369 5 3,2 8,3 55,2 33

FEDEARROZ-275 7,8 5,4 14 92,3 49,6

CLEARFIELD-205 6,4 4,1 10,6 70,5 40,2

FEDEARROZ-473 3,6 2,4 6,1 40 24,3

FEDEARROZ-50 7,6 4,9 12,8 84,1 48,4

Al comparar la demanda de nutrientes en las épocas de mayor y menor oferta am-biental se determinó que en general esta es más alta a mejor oferta ambiental, presentándose diferencias entre nutrientes. Todos los nutrientes disminuyeron su absorción por la planta de arroz al pasar de tener alta a baja oferta ambiental. En el caso del nitrógeno la reducción fue de 41%, Fósforo 37%, Potasio 50%, en los nu-trientes secundarios el magnesio presento una disminución del 80%, Azufre 78%, con relación al silicio esta fue de 52%, en los elementos menores la reducción fue drástica en Hierro (Fe) la cual fue del 78%, Manganeso (Mn) 75%, Zinc (Zn) 75%, Cobre (Cu) 80% y Boro (B) 48%. De acuerdo a estos resultados se hace necesaria una mayor investigación en buscar estrategias de manejo que conlleven a mejorar la absorción de nutrientes en época de baja oferta ambiental y así poder mitigar las menores producciones en esta época.

DEMANDA NUTRICIONAL DE LA PLANTA DE ARROZ

Nitrógeno (N)

La mayor concentración de N en el tejido del arroz está en la fase reproductiva, desde el inicio de primordio floral (IPF) hasta el embuchamiento (E). Luego la concentración de N disminuye en el tejido foliar desde Floración (F) hasta madu-ración (M) (Figura 1).

[181]



Con relación a la curva de absorción de N acumulada el periodo que presenta una mayor demanda de N se ubica entre Macollamiento (Ma) y el inicio del pri-mordio floral (IPF), llegando a esta época con el 75% del N total absorbido. El 25% restante es tomado entre primordio floral hasta floración, durante la fase de embuchamiento del arroz. De acuerdo a estos resultados el 75% del N debe estar aplicado antes del IPF, y el 25% durante el desarrollo de primordio floral y embuchamiento (Figura 2).

Potasio (K)

Con relación a la absorción de Potasio (K) la fase reproductiva y maduración son las de mayor acumulación en tejido, destacándose la etapa de Inicio de floración (IF) con el mayor valor.

En la absorción acumulada la mayor demanda se tiene entre el inicio de primordio floral (IPF) y el inicio de floración (IF) como épocas claves en la nutrición con este nutrimento. El 36% se absorbe durante la fase vegetativa y el restante 64% durante la fase reproductiva.

Nitrógeno Potasio

Ciclo de Vida

6

%

2

4

0IM MM IPF IFE

CONCENTRACIÓN DE NITRÓGENO Y POTASIO EN EL TEJIDODE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 1. Concentración de Nitrógeno y potasio en el tejido de arroz variedad FEDEARROZ 50.

[182]



Nitrógeno PotasioCiclo de Vida

200

% 100

50

150

0IM MM IPF IFE

CONCENTRACIÓN DE NITRÓGENO Y POTASIO EN EL TEJIDODE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 2. Absorción de Nitrógeno y potasio en el tejido de arroz variedad FEDEARROZ 50.

Fósforo (P)

La absorción de Fósforo muestra dos picos importante en la concentración de este nutrimento en el tejido del arroz que son durante el Macollamiento y el Embucha-miento del arroz (Figura 3).

Ciclo de Vida

0,2

0,25

0,3

%

0,1

0,05

0,15

0 IM MM IPF IFE

CONCENTRACIÓN DE FÓSFORO EN EL TEJIDODE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 3. Concentración de Fósforo en el tejido de arroz variedad FEDEARROZ 50.

[183]



En la acumulación de Fósforo absorbido se determinó que a más biomasa mayor absorción de P por unidad de área, destacándose la fase reproductiva como la de mayor demanda. Hacia al inicio del primordio floral (IPF) se ha absorbido el 50% de este nutrimento y el restante 50% en la fase reproductiva (Embuchamiento). Por tanto de acuerdo a la dinámica del nutrimento en el suelo las aplicaciones tem-pranas se deben realizar en un 100% cuando se tiene buena disponibilidad de agua (suelos inundados), y si se tiene baja disponibilidad de agua (riego corrido) sería necesario evaluar un fraccionamiento del Fósforo entre inicio de macollamiento e inicio de primordio floral con fuentes de alta solubilidad.

Ciclo de Vida

8

10

12

kg/ha

4

2

6

0 IM MM IPF IFE

ABSORCIÓN DE FÓSFORO POR LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 4. Absorción de Fósforo por la variedad de arroz FEDEARROZ 50.

Elementos secundários (Ca, Mg, S)

En la nutrición de elementos secundarios como el Azufre (S), Calcio (Ca), y Magnesio (Mg) se destaca que la mayor concentración de S se da en la fase vegetativa, de Ca al inicio de primordio floral (IPF) y al inicio floración (IF), y el Mg la mayor concentra-ción se da durante la fase vegetativa y al IF (Figura 5).

En la absorción acumulada, el Azufre es absorbido durante la fase vegetativa en un 43%, el restante 57% se absorbe durante la fase reproductiva. El Calcio presenta la mayor demanda durante la fase reproductiva y maduración con el 84% de sus re-querimientos. En cuanto al Magnesio la mayor absorción se registra desde el inicio de floración a maduración con el 82% de sus necesidades (Figura 6).

[184]



Azufre Calcio

Ciclo de Vida

0.6

%0.2

0.4

0IM MM IPF IFE

Magnesio

CONCENTRACIÓN DE AZUFRE, CALCIO Y MAGNESIO POR LA VARIEDAD DE ARROZ FEDEARROZ 50

Figura 5. Concentración de nutrientes secundarios en el tejido de arroz variedad FE-DEARROZ 50.

Ciclo de Vida

40

50

60

kg/h

a

20

10

30

0 IM MM IPF IFE

ABSORCIÓN DE AZUFRE, CALCIO Y MAGNESIO POR LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Azufre Calcio Magnesio

Figura 6. Absorción de nutrientes secundarios en la variedad FEDEARROZ 50.

[185]



Micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, Cu y B)Los micronutrimentos de mayor absorción por parte de la variedad de arroz FE-DEARROZ 50 son el Hierro (Fe), Manganeso (Mn) y Zinc (Zn) y luego siguen el Cobre (Cu) y Boro (B). Con relación a la concentración de estos elementos en tejido, la ma-yor concentración de Fe, Zn, Cu y Mn es al IPF, el B al IF.

En la absorción del Fe, Cu y Zn se presentan dos picos importantes al IPF y al IF, el Mn durante la fase reproductiva entre IPF y el IF, y el B tiene su mayor demanda du-rante el y el inicio de Floración (IF).

Ciclo de Vida

200

g/ha

100

50

150

0IM MM IPF IFE

ABSORCIÓN DE BORO, COBRE Y ZINC POR LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Boro Cobre Zinc Figura 7. Absorción de Micronutrimentos arroz variedad FEDEARROZ 50.

Ciclo de Vida

200

ppm

100

50

150

0IM MM IPF IFE

CONSENTRACIÓN DE BORO, COBRE Y ZINC POR LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Boro Cobre Zinc

Figura 8. Concentración de Micronutrimentos en el tejido de arroz variedad FEDEARROZ 50.

[186]



Ciclo de Vida

80

100

ppm

40

20

60

0IM MM IPF IFE

CONSENTRACIÓN DE HIERRO Y MAGNESIO EN TEJIDO DE LA VARIEDAD DE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Hierro Manganeso

Figura 9. Concentración de Hierro y Manganeso en el tejido de arroz variedad FE-DEARROZ 50.

Ciclo de Vida

800

g/ha

400

200

600

0IM MM IPF IFE

ABSORCIÓN DE HIERRO Y MANGANESOEN LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Hierro Manganeso

Figura 10. Absorción de Hierro y Manganeso en la variedad FEDEARROZ 50.

Silicio (Si)

Es el nutrimento que presenta una mayor demanda por la variedad de arroz FE-DEARROZ 50. La mayor concentración del nutrimento se presenta en la fase repro-ductiva con valores entre 8.9 y 9,6%.

[187]



Con relación a la absorción, la mayor demanda está en la fase reproductiva con el 58%, seguido por la fase vegetativa con el 28% y maduración con el 14%.

Ciclo de Vida

800

1000

1200

kg/h

a

400

200

600

0IM MM IPF IFE

ABSORCIÓN DE SILICIO EN LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 11. Absorción de Silicio por la variedad FEDEARROZ 50.

Ciclo de Vida

8

10

12

%

4

2

6

0IM MM IPF IFE

CONCENTRACIÓN DE SILICIO EN LA VARIEDADDE ARROZ VARIEDAD FEDEARROZ 50

Figura 12. Concentración de Silicio en el tejido de arroz variedad FEDEARROZ 50.

[188]



RELACIÓN ENTRE NUTRIMENTOS

Con respecto a la relación entre nutrimentos desde el punto de vista de absorción, el N: K está en 1.0:1.0, NPK está en 1.0:0.1:1.0, K: Ca: Mg está en 1.0:0.3:0.2, la re-lación Ca: Mg 1.7:1.0 y SiO2: N está en 6.0:1.0.

De acuerdo a esta información los requerimientos de potasio son muy similares a los de N, por lo que es necesario revisar de acuerdo al análisis químico del suelo la respectiva recomendación. En cuanto al Fósforo los requerimientos son 0.1 de las necesidades de NK.

El potasio es de los elementos catiónicos de mayor demanda, superando al Calcio y Magnesio en un 70 y 80% respectivamente de las necesidades de la variedad de arroz FEDEARROZ 50. La relación Ca/Mg es de 1.7 siendo mayor la demanda de Cal-cio en un 70% más que el Magnesio.

Con relación a SiO2:N las demanda de silicio son 6 veces más que el Nitrógeno, siendo esto importante en suelos pobres de materia orgánica y donde se quema el tamo, igualmente donde el riego es corrido es decir cuando se cuenta con una baja disponibilidad de agua para riego y de retención de humedad.

REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES POR PRODUCCIÓN

Al analizar los requerimientos de cada nutrimento por tonelada de arroz producida se nota una gran variabilidad de esto por efecto del ambiente, lo que hace suponer que los resultados son una guía importante para orientar el plan de fertilización y nutrición de la planta de arroz.

En el caso de los nutrimentos NPK se tiene que para Nitrógeno (N) el rango va de 20 a 31 Kg/Tm, Fósforo (P) entre 1.5 a 8.5 Kg/Tm, y Potasio (K) de 15 a 30 Kg/Tm de arroz paddy. Con relación a Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Azufre (S) se tiene que Ca esta entre 5.3 a 8.7 Kg/Tm, Mg 2.2 a 6.4 Kg/Tm, y S 2.6 a 6.8 Kg/Tm de arroz paddy.

Los micronutrimentos presentan más variabilidad entre las épocas de mayor y menor oferta ambiental, comprendiéndose que a mejor oferta ambiental mayor demanda de

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nutrimentos, sin embargo es necesario tener en cuenta el máximo potencial de pro-ducción en cada zona, porque si la interacción ambiente-Genotipo no permite mayores rendimientos por más fertilizantes que aplique no se puede incrementar producción.

Los requerimientos de Zinc están entre 24 a 300 g/Tm, Cobre 14 a 270 g/Tm, Boro 2.9 a 10 g/Tm, Hierro 90 a 2600 g/Tm, y Manganeso de 51 a 2300 g/Tm.

En cuanto al Silicio (SIO2) se tiene que su rango va entre 137.4 a 315.0 Kg/Tm de arroz paddy producido.

Esta información permite concluir que existen elementos más sensibles que otros con relación a los cambios de ambiente, y también hace suponer por lo tanto que es necesario tenerlos muy en cuenta en las épocas de menor oferta ambiental.Entonces de acuerdo a la sensibilidad al ambiente se podrían clasificar los nutrimen-tos en el cultivo del arroz en:

• Muy sensibles: Fe, Mn, Zn y Cu.• Sensibles: P, Mg, S, Si y B.• Moderadamente sensibles: N, K, y Ca.

La nutrición de la planta depende de la interacción Genotipo – ambiente, enten-diendo el ambiente como la relación suelo – Clima. Toda variedad antes de salir al mercado y estar en oferta a los productores es necesario estudiarla bajo las condi-ciones agroecológicas de las diferentes zonas arroceras con el fin de determinar su comportamiento y definir su manejo agronómico para que se pueda aprovechar al máximo su potencial de productividad. Una práctica importante es la fertilización y nutrición de los cultivares a sembrar por tanto se deben conocer sus requerimientos nutricionales para poder tomar una decisión adecuada en el plan de fertilización. Una adecuada nutrición genera una mayor productividad por eficiencia fisiológica de la planta de arroz.

Estudios de absorción de nutrientes en diferentes variedades de arroz

Otras Investigaciones realizadas en la zona arrocera del Tolima (Colombia) conclu-yen que la absorción de nitrógeno por los diferentes cultivares evaluados estaba en-tre 15.1 y 29.9 Kg/Tm de arroz paddy producido. Siendo Fedearroz 275 el de mayor demanda por este nutrimento (24.9), y Fedearroz 809 el de menor demanda (20.1).

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Con relación al Fósforo este estuvo entre 4.3 y 5.7 kg de P /Tm de arroz paddy, donde Fedearroz 50 es el de mayor demanda con 5.7 kg P/Tm de arroz paddy, y el de me-nor Fedearroz 809 con 4.3 kg/Tm arroz paddy. En la toma de Potasio, este estuvo entre 23 y 18 kg por Tm de arroz paddy siendo la variedad Fedearroz 50 la de mayor demanda por este nutrimento y Fedearroz 369 el de menor con 18.2 kg/Tm (Tabla 5).

Tabla 5. Requerimientos Nutricionales de nuevas variedades de arroz (Kg. /Tm paddy)

VARIEDAD N P K Ca Mg S Si

F50 20.5 5,7 23,0 5,3 3,2 3,3 56,9

F809 20.1 4,3 18,9 3,9 1,5 2,4 47,4

F369 21.6 5,0 18,2 4,8 2,8 2,9 49,2

F473 20,6 5,0 21,8 3,4 1,6 2,2 39,7

F275 24,9 4,5 19,2 3,0 1,9 2,1 50,1

Fedearroz 50 demanda mayor cantidad de los elementos Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S) y Silicio (Si) siendo sus valores 5.3, 3.2, 3.3, y 56.9 kg/Tm respectivamente.

Estos valores son muy importantes en el manejo de las recomendaciones de los fertilizantes ya que estos dependen de la necesidad de la planta y de la disponibilidad de ellos en el suelo.

Con relación a los micronutrimentos Fedearroz 50 fue la de mayor demanda y la varie-dad Fedearroz 473 la de menor. El micronutrimento de mayor necesidad nutricional fue el Hierro (Fe) con 230 a 174 g/Tm, seguido del Manganeso (Mn) entre 71 a 103 g/Tm, Zinc (Zn) 14.3 a 21.1, Boro (B) 13.1 a 19.5 y Cobre (Cu) entre 8.9 a 13.3 g/Tm (Tabla 6).

Tabla 6. Requerimientos de Micronutrimentos por nuevas variedades de arroz (kg. /Tm)

VARIEDAD Fe Mn Cu B Zn

F50 230 103 13,3 19,5 21,1

F809 174 81 10,1 14,8 16,1

F369 192 89 11,2 16,3 17,7

F473 154 71 8,9 13,1 14,3

F275 183 83 10,6 15,5 16,8

[191]



MANEJO FÍSICO DEL SUELO

Estudios realizados en los Llanos Orientales sobre la influencia del tiempo de uso del suelo sobre las propiedades físicas, en la productividad y sostenibilidad del culti-vo de arroz mostraron que los cambios en las diferentes propiedades físicas debido a la utilización permanente de maquinaría agrícola en los lotes de mayor tiempo de uso (20 años), degradaron físicamente los suelos. Los principales cambios se presentaron en la densidad aparente que pasó de 1.06 g/cc a 1.54 g/cc para el lote de 20 años de uso, la porosidad total cambió de 62.81% a 41.13%, la distribución y estabilidad de agregados pasó de estructura definida a masiva, la infiltración varió de 592 a 3.64 mm, la resistencia tangencial al corte fluctuó entre 13,83 a 50.22 Kpa, la resistencia a la penetración aumentó de 0.5 a 3.71 Kg/cm2.

Labranza para el cultivo del arroz

La labranza es una práctica trascendental para garantizar el mejoramiento de los suelos y la sostenibilidad de la agricultura, sin embargo, ha recibido poca importan-cia en el manejo de los cultivos. Los sistemas de labranza intensivos han origina-do problemas de sellamiento, compactación, adensamiento y erosión. La labranza debe ser correctiva y creativa, ya que debe eliminar cualquier factor físico, químico y biológico que afecte el normal desarrollo de las raíces.

En un estudio realizado en un suelo de la Meseta de Ibagué, de textura FArA, co-rrespondiente taxonómicamente a un Typic Haplustalfs que inicialmente presentaba valores altos en la densidad aparente, se determinó que al realizar labranza profun-da se mejora las características físicas del suelo, disminuyendo la compactación y registrando valores bajos en la densidad aparente (Tabla 7).

Tabla 7. Efecto del tipo de labranza sobre la densidad aparente del suelo en la Me-seta de Ibagué. 1995-1998.

TIPO DE BALANZA DENSIDAD APARENTE (GR/CC)Antes de la preparación 1.71

Convencional 1.69

Profunda 1.52

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Al estudiar la interacción labranza - fertilización se determinó que cuando existen problemas de compactación la labranza convencional no soluciona esta limitante del suelo y la planta de arroz requiere de dosis más altas de Nitrógeno y Potasio. Mientras que con la labranza profunda y modificada sé descompacta el suelo en el primer horizonte y la planta de arroz responde a las menores dosis de Nitrógeno y Potasio (Figura 13).

La preparación mecánica tradicional de los suelos ha conllevado a compactarlos originando finalmente: desnutrición vegetal por la incapacidad física de las raíces del cultivo para penetrar en la profundidad del suelo a buscar sus nutrientes y éstos por no encontrar condiciones en el suelo que los haga disponibles para ser absorbidos por las raíces.

Rend

imie

nto

(kg/

ha)

250 N 250 N+50K 250 N+100K

Tratamiento

200 N 230 N+50K 200 N+100K

6800

7000

6600

6400

6200

6000

5800

Figura 13. Efecto de la labranza profunda en el rendimiento del cultivo del arroz con respecto a la fertilización nitrogenada y potásica en Ibagué (Tolima).

La dinámica nutricional solamente será óptima si el suelo presenta buenas condi-ciones físicas y biológicas. En un ensayo de monitoreo en el municipio de Venadillo bajo dos sistemas de labranza, convencional y siembra directa, se encontró que el desarrollo del cultivo (Raíz y parte aérea) implantado en el sitio de siembra directa era muy inferior que en el convencional. Las tablas 8 y 9 muestran la influencia de la compactación del suelo sobre la biomasa y la producción de arroz, indicando como este factor físico influyó altamente sobre el desarrollo de raíces y parte aérea lo cual impide una normal absorción de nutrientes.

[193]



Tabla 8. Biomasa y componentes de rendimiento del arroz (Oryzica-1) influenciados por la compactación artificial de un Alfisol.

TRATAMIENTOS COMPACT.

PESO RAÍZ (gr/pl.)

VOL. RAÍZ (cc/pl.)

MACOLLA/ PLANTA

BIOMASA Mac.gr

RENDIMIENTO RELATIVO (%)

SUPERFICIE. 1,80 c 1,59 f 3,90 c 0,89 d 61,2

A 3 cm. 2,32 c 1,91 ef 3,65 c 0,93 d 66,3

A 6 cm. 3,44 b 2,86 cd 4,93 b 0,99 cd 69,2

A 9 cm. 3,39 b 2,23 def 5,15 b 1,04 cd 71,8

A 12 cm. 3,71 b 2,59 cde 5,20 b 1,12 bcd 78,6

A 15 cm. 3,94 b 3,77 b 6,00 b 1,16 abc 95,0

A 18 cm. 3,99 b 3,48 bc 5,85 b 1,28 ab 95,8

A 21 cm. 5,49 b 4,79 a 7,75 a 1,38 a 100,0

Promedios con letras iguales no son significativamente diferentes. Fuente: Álvaro Salive

Como consecuencia de todo lo anterior ha sido necesario aumentar el uso de ferti-lizantes para compensar todas las pérdidas nutricionales. Son muchos los casos en que la cantidad de fertilizante aplicado al cultivo del arroz ha llegado a una tonelada por hectárea, aumentando notablemente los costos de producción. Estos resulta-dos sugieren que se deben tener en cuenta las propiedades físicas del suelo para un manejo adecuado del cultivo del arroz.

Tabla 9. Efectos de la compactación del suelo y el desarrollo del arroz bajo dos sis-temas de preparación de suelos. Venadillo 1998 A.

DESARROLLO DE CULTIVOSISTEMA DE SIEMBRA

SIEMBRA DIRECTA L. CONVENCIONALAltura de la planta 15 días 17,1 cm 18,3 cm

Altura de la planta 30 35,6 cm 44,3 cm

Altura de la planta 60 74,8 cm 77,5 cm

Peso seco Aérea/Macolla 30 dde 0,125 gr 0,409 gr

Peso seco Raíz/Macolla 30 dde 0,060 gr 0,280 gr

Fuente: Álvaro Salive.

Fedearroz y otras instituciones hacen esfuerzos en éstos aspectos, consideran-do que «si no se efectúan los cambios pertinentes, en muy poco tiempo, todos los

[194]



suelos sujetos a fácil degradación ni siquiera tendrían destino para la explotación pecuaria»; afortunadamente hay tecnología a disposición para evitar el deterioro acelerado de nuestros suelos.

Investigaciones realizadas sobre el efecto de la labranza en las propiedades físicas del suelo y el desarrollo de la planta de arroz se ha concluido que:

• Valores mayores de 1.6 gr/cc en la densidad aparente en suelos de textura Fran-co arcillo arenosa (FArA) afecta el rendimiento de la planta de arroz y la respues-ta a la fertilización nitrogenada y potásica.

• Cuando la densidad aparente se encuentra entre 1.4 y 1.5 gr/cc en un suelo Fran-co arcillo arenoso la planta de arroz logra los mayores rendimientos con menorcantidad de fertilizante.

• En suelos de textura franca (F) y franco Arenosa (FA) valores mayores de 1.5 gr/cc afectan el rendimiento de la planta de arroz y valores menores a 1.5 gr/cc creanlas mejores colisiones físicas del suelo para un buen desarrollo de planta de arroz.

• Cuando la compactación del suelo, es mayor de 2.5 Kg-f /cm2 (Penetrómetrode bolsillo) en los primeros 5 cm el sistema de labranza adecuado es el profundoy si se le realiza labranza cero bajo estas condiciones la planta de arroz presentauna menor producción.

• Para seleccionar el sistema de labranza es necesario analizar físicamente el sue-lo mediante la elaboración de una calicata.

• Si el suelo no presenta problemas de compactación se puede practicar sistemasde labranza de conservación como la labranza cero o mínima.

Efecto de la humedad del suelo sobre la dinámica nutricional

Con un adecuado régimen de humedad en el suelo se logran beneficiosos en la nutrición de la planta de arroz. El comportamiento de los nutrientes en el suelo no es el mismo cuando este permanece inundado o se alterna con el secamien-to. La duración y profundidad de la lámina de agua disminuye los niveles de O2 y el potencial rédox, el pH tiende a ser neutro, estos cambios que sufre el suelo en estos parámetros de acuerdo al nivel de humedad, afectan la disponibilidad de los

[195]



nutrimentos y la eficiencia de las diferentes fuentes de fertilizantes. Elementos como el Fósforo (P), Nitrógeno amoniacal (N-NH4), Silicio (Si), Manganeso (Mn) y Hierro (Fe) aumentan su disponibilidad a medida que el suelo se mantiene satu-rado y se reduce cuando el régimen de humedad es menor, conllevando por tanto a la fertilización con estos elementos; en cambio otros nutrimentos como el Zinc (Zn) y el Cobre (Cu) son afectados por la inundación disminuyendo su disponibilidad por formación de sulfuros, los cuales pueden ser tóxicos para la planta de arroz de acuerdo a su concentración.

En suelos ácidos cultivados bajo condiciones de secano el crecimiento de plantas es limitado debido a los bajos valores de pH, presencia de Aluminio, Hierro y Man-ganeso en niveles tóxicos. En un suelo inundado la corrección de la acidez ocurre naturalmente después de 4 a 6 semanas de inundación permanente, sin embargo se hace necesario evaluar la necesidad de Encalar.

El riego de acuerdo a su efecto en el contenido de humedad afecta la cantidad y tipo de microorganismos presentes, los cuales son de vital importancia en los procesos de solubilización y mineralización de los nutrimentos para pasar a la solución del suelo y quedar disponibles para la nutrición de las plantas.

De acuerdo a lo anterior el manejo del riego en el cultivo del arroz se convierte en una estrategia o practica fundamental en la nutrición de la planta de arroz, a medida que la eficiencia del sistema de riego sea baja, los costos de producción se incre-mentan y la nutrición de la planta es baja afectando la sanidad y la expresión del potencial genético del genotipo de arroz sembrado.

Es necesario procurar que los productores adecuen sus lotes dedicados al cultivo para cumplir los siguientes objetivos: Suelo con buena retención de humedad, infraestructura para minimizar el excesivo consumo de agua y el proceso erosivo. Estas acciones deben racionalizar los costos de producción especialmente en la disminución de herbicidas, fertilizantes y mano de obra; causantes de altos costos de producción.

El principal objetivo de conservar la humedad del suelo, está en propiciar el óptimo suministro de agua a la planta que conlleva a predisponer la absorción de nutrien-tes por ella, si el suelo los tiene disponibles. De manera general, las características físicas, químicas y biológicas del suelo son las que determinan que el suelo pueda retener la humedad y suministrar un adecuado balance nutricional.

[196]



Relación entre la compactación del suelo y el comportamiento de la producción de arroz

Como consecuencia de la compactación ha sido necesario aumentar el uso de fer-tilizantes para compensar las pérdidas nutricionales. Son muchos los casos en que la cantidad de fertilizante aplicado al cultivo del arroz ha llegado a una tonelada por hectárea, aumentando notablemente los costos de producción. Estos resulta-dos sugieren que se deben tener en cuenta las propiedades físicas del suelo para un manejo adecuado del cultivo del arroz.

Figura 14. Efecto de la compactación en el crecimiento radical de la planta de arroz.

Figura 15. Efectos en el desarrollo de las plantas bajo diferentes preparaciones.

[197]



Figura 16. Uso de la pala “Land Plane” para emparejamiento del suelo.

Figura 17. Distribución del agua en campo con Caballoneo a laser y uso de taipa.

Erosión de suelos sembrados en arroz

Investigaciones realizadas han encontrado que en el sistema tradicional de riego co-rrido el consumo de agua es de 33.630 m3/Ha/Cosecha, con unas pérdidas de suelo de 10.8 Toneladas/Ha/Cosecha.

Prácticas recomendadas para disminuir la erosión1. Partición de lotes grandes en melgas separadas por caballones permanentes cons-

truidos a curvas a nivel, grandes y reforzados que faciliten el manejo racional delagua, disminuyendo el proceso erosivo causado por el agua de riego o lluvia.

[198]



2. Construcción de barreras vivas o diques con piedra y/o suelo en lugares estraté-gicos de cárcavas en formación.

3. Descompactación de suelos. Mejorar las condiciones físicas, químicas y micro-biológicas del suelo, mediante la descompactación del suelo con arado profundode cincel vibratorio a rígido previo a la siembra de abonos verdes.

4. Manejo del agua de riego por curvas a nivel con el objetivo de disminuir la velo-cidad de las aguas de escorrentía.

MANEJO ORGÁNICO Y BIOLÓGICO DEL SUELO

La materia orgánica del suelo se encuentra estrechamente relacionada con la pro-ductividad agrícola. Las mejores condiciones físicas, químicas y biológicas para los cultivos se encuentran preferentemente en suelos con alto contenido de ma-teria orgánica.

Estudios realizados en suelos sembrados en arroz en el Tolima, determinaron que a mayor concentración de materia orgánica en el suelo la población de microorganis-mos era más alta. Cuando los suelos presentaban un contenido de materia orgánica bajo, menor de 1.5%, la población estaba entre 50.000 y 250.000 UFC/mg de sue-lo. Cuando era medio entre 1.5-3.0% la población estaba entre 150.000 y 975.000 UFC/mg de suelo, pero cuando el contenido de materia orgánica era mayor de 3% la población estaba entre 1.5 y 9.0 millones UFC/mg de suelo bajo las condiciones agroecológicas de la zona cálida del Tolima.

Entre los géneros analizados se encontraron Bacilus brevis y Bacilus megaterium, Pseudomonas sp, Azobacter sp, Aspergillus oryzae, Penicillium sp, Sacharomyces sp y Streptomyces sp. (Tabla 10)

[199]



Tabla 10. Concentración de Materia orgánica y población de microorganismos.

MICROORGANISMOSMATERIA ORGANICA %

<1.5 1.5 - 3.0 3.0UFC/mg suelo

Bacillus trevis. - 975 mil 0.9 mil

Pseudomonas sp. 150 mil - -

Azobacter sp. - 300 mil 1.5 mil

Aspergillus oryzae. 50 mil 300 mil 1.8 mil

Bacillus megaterium. 100 mil - -

Penicillium sp. 250 mil - 4.5 mil

Sacharomy sp. - 150 mil 2.0 mil

Streptomyces sp. - - 2.3 mil

El manejo de los abonos verdes es otra estrategia que conlleva a mejorar la materia orgánica del suelo.

Investigaciones realizadas usando como fuente de materia orgánica los residuos de cosecha, han mostrado que al comparar el efecto de la incorporación del tamo y la soca del arroz variedad Fedearroz 50 sobre la nueva cosecha se produce un efecto po-sitivo sobre los rendimientos del arroz. Al evaluar el contenido nutricional de estos re-siduos de cosecha se estableció que está contenía 3,7% de oxido de silicio en el tamo y 2,3 % en la soca para un promedio del 3.0%; con relación al Nitrógeno se encontró que este tenía 2,1% en el tamo y 1,9% en la soca para un promedio de 2.0% .En cuanto al Potasio presentaba un contenido de 1.8% en el tamo y 2.2% en la soca para un pro-medio 2.0%, siendo estos tres elementos los de mayor concentración en esta fuente de materia orgánica. Al analizar el Fósforo se encontró 0.18% en el tamo y 0.12% en la soca para un promedio de 0.15%, en Calcio 0.6% en el tamo y 0.2% en la soca para un promedio 0.4% en Magnesio la concentración era igual en el tamo y la soca para un promedio 0.6%. En los micronutrimentos se pudo determinar que el Hierro es el que se presenta en mayor concentración (983 ppm en el tamo y 890 ppm en la soca) seguido por Manganeso en una concentración de 620 ppm en el tamo y 322 ppm en la soca. El Boro 23 ppm en el tamo y 16 ppm en la soca, el Cobre 73 ppm en el tamo y 26 ppm en la soca y el Zinc presentaba trazas en el tamo y 5 ppm en la soca.

[200]



Importancia de la materia orgánica en la producción de arroz

El manejo empírico de los suelos ha ocasionado degradación física, química y bio-lógica de los suelos. Un indicador de esto es la cantidad de materia orgánica la cual hace 20 años presentaba valores entre 3 y 4%, hoy en día es el 1% máximo.

Esta disminución de la materia orgánica incide en la estabilidad estructural del sue-lo, haciéndolo más susceptible a la erosión y menos eficiente la nutrición de las plantas de arroz, debido a la pobreza biológica del suelo.

Resultados de investigación en donde se probaron algunas fuentes de materia orgá-nica, como gallinaza, bioabono (abono biológico producto del tratamiento de basu-ras orgánicas) y abono verde (crotalaria), muestran que:

• En el suelo donde se evaluaron las fuentes gallinaza y crotalaria presentaron in-cremento en los rendimientos entre 21 y 341 Kg/ha siendo el mayor valor cuandose le adicionó gallinaza al suelo.

• Cuando se disminuyó la fertilización inorgánica (química) los rendimientos semermaron así se le haya adicionado materia orgánica al suelo por que existe undesequilibrio biológico.

• En el suelo donde se evaluó el abono biológico con diferentes niveles de fertili-zación, se encontró que al disminuir la fertilización inorgánica, los rendimientosdisminuyeron entre 1.5 y 2 tonelada por hectárea. Y cuando se adicionó bioa-bono al suelo más la fertilización inorgánica se incrementaron los rendimientosalrededor de 100 Kg/Ha, lo que indica que el uso de materia orgánica debe sercontinua, hasta crear un equilibrio biológico del suelo.

• Al evaluar las fuentes de materia orgánica sobre las propiedades físicas y quími-cas del suelo en éste experimento, no se encontraron diferencias importantes,debido a que su efecto se observa a través del tiempo.

• Se determinó que la población de microorganismos se aumentó en 10 millonesde colonias de bacterias y hongos por miligramo de suelo con la adición de ma-teria orgánica. Dentro de los microorganismos encontrados están los Bacillusbrevis y B. megaterium con un porcentaje del 50%, al igual que Pseudomonas yAzobácter en un 20%.

[201]



• Se registraron también Aspergillius, Penicillium, Saccharomyces y Streptomyces en poblaciones más bajas que las anteriores entre 10 y 15%.

Manejo productivo de los residuos de cosecha de arroz

El deterioro del suelo por la pérdida de materia orgánica (MOS) indica que es necesario la búsqueda de estrategias que incrementen la MOS, una de ellas es el manejo de los residuos de cosecha. El objetivo de este estudio fue evaluar manejos de residuos de cosecha y su efecto sobre propiedades del suelo y sobre el crecimiento y desarrollo de la planta de arroz. Se diseñaron ensayos de campo y matero para evaluar los tratamientos de manejo de tamo con aplicación de microorganismos descomponedores de residuos orgánicos con diferentes con-tenidos de humedad. La información se analizó mediante análisis de varianza, diseño bloques completos al azar en campo y completamente al azar en mate-ros con cuatro repeticiones, comparación de medias mediante Tukey (p<0.05). Los resultados mostraron que la siembra inmediata a la descomposición del tamo afecta el crecimiento y desarrollo inicial de la planta de arroz. La siembra ocho días después de aplicados los tratamientos fue mejor con la adición de tamo y descomponedores de este, destacándose el tratamiento cuando al tamo se le adiciona compost y Trichoderma. Se determinó que el pH en todos los tratamientos tiene tendencia de incrementarse. La MOS fue mayor solamente cuando se adicionó el tamo más Trichoderma. La CIC tendió a incrementarse con la adicción de tamo. El potasio aumenta cuando se aplicó tamo con Trichoderma y disminuye con la aplicación de tamo y melaza. La quema del tamo ocasionó pérdidas de N y C. El sodio, calcio, magnesio, hierro, manganeso y boro se in-crementaron significativamente. Con el manejo de los residuos de cosecha se incrementa la fertilidad del suelo, especialmente cuando los residuos son de menor tamaño (6 cm) y se aplica Trichoderma con el residuo húmedo más com-post. Con esta práctica además se logra incrementar el rendimiento del arroz entre 1.0 a 1.4 t.ha-1, indicando que se puede mejorar la rentabilidad conservan-do los recursos naturales.

La aplicación de MO compostada tuvo un efecto importante en el crecimiento de la planta de arroz, de tal manera que donde se aplicaron las fuentes de MO, la altura y vigor de la planta de arroz fue mayor, siendo este valor más alto cuando se uso el porcentaje de fertilización del 100%. Con relación al macollamiento efectivo este parámetro se vio favorecido por la aplicación de MO y por la dosis de fertilización.

[202]



cm

50%F+MO 75%F+MO

60 120

100%F+MO

DDE

50%F 75%F 100%F

100

120

80

60

40

20

0

EFECTO DE LA APLICACIÓN DE MO SOBRE LA ALTURA DE PLANTA DE ARROZ

Figura 18. Efecto de la aplicación de MO sobre la altura de la planta

Núm

ero/

m2

716773

912

539 579680

75%F50%F

CON SINMO

100%F

1000

1200

800

600

400

200

0

EFECTO DE LA APLICACIÓN DE MO SOBRE ELMACOLLAMIENTO EFECTIVO DEL ARROZ

Figura 19. Efecto de la aplicación de MO sobre el macollamiento

[203]



En los componentes de rendimiento del arroz, la aplicación de MO compostada pro-dujo un mayor número de panículas y un menor porcentaje de vaneamiento, espe-cialmente cuando se utilizó entre el 75 y 100% de la fertilización. Los componentes número de panículas y menor vaneamiento influyeron en el rendimiento del arroz; donde se aplicó MO y 75% de la fertilización se encontraron los mejores rendimien-tos, demostrándose la importancia de la aplicación de MO en la eficiencia de la ferti-lización y en la nutrición de la planta de arroz.

% E

spig

uilla

s va

nas

75%F50%F

CON SINMO100%F

25

30

35

20

15

10

5

0

EFECTO DE LA APLICACIÓN DE MO SOBRE ELMACOLLAMIENTO EFECTIVO DEL ARROZ

Figura 20. Efecto de la aplicación de MO sobre el vaneamiento

kg/h

a

75%F50%F

CON SINMO100%F

1000

12000

14000

8000

6000

4000

2000

0

RESPUESTA DEL ARROZ EN RENDIMIENTO A LA APLICACIÓN DE MO

Figura 21. Efecto de la aplicación de MO sobre la producción

[204]



Al analizar la eficiencia agronómica de la fertilización se concluye que:

1. La mayor eficiencia agronómica de la fertilización se obtuvo con las menores do-sis de fertilizantes, lo que indica que el uso alto de fertilizantes no es razonable,económico y ecológico.

2. Con relación a la eficiencia agronómica del Nitrógeno (N), cuando se aplicó entre125 y 187,5 Kg. /ha estuvo la eficiencia entre 26,9 y 30,5 Kg. de incremento derendimiento por Kg. de N aplicado, y cuando se aplicaron dosis altas (250 Kg.de N/ha) la eficiencia agronómica fue de 17, 3 Kg. de incremento de rendimientopor Kg. de N aplicado. Estos valores corresponden a N aplicado, en interaccióncon la adición de MO, ya que cuando no se aplicó MO, la eficiencia agronómicadisminuyo drásticamente a valores que están entre 6,7 y 8,8 Kg. de incrementode rendimiento por Kg. de N aplicado (Tabla 11).

Tabla 11. Eficiencia agronómica de la fertilización nitrogenada en el cultivo del arroz variedad FEDEARROZ 50, Ibagué, Tolima, Colombia. 2004.

MO 100% N 75% N 50% NCON 17,3 26,9 30,5SIN 7 6,7 8,8

Con relación a la fertilización fosfórica, la mayor eficiencia agronómica estuvo con la aplicación de MO y las dosis bajas de Fósforo (30 a 45 Kg. /ha de P2O5) y la eficiencia agronómica de la fertilización potásica mostró igual tendencia, con dosis entre 30 y 60 Kg.ha-1 de K2O (Tabla 12 y 13).

Tabla 12. Eficiencia agronómica de la fertilización fosfórica en el cultivo de arroz va-riedad FEDEARROZ 50, Ibagué, Tolima, Colombia. 2004.

MO 100% N 75% N 50% NCON 71,9 112,1 1271,5

SIN 71,9 27,8 36,8

Tabla 13. Eficiencia agronómica de la fertilización potásica en el cultivo de arroz va-riedad FEDEARROZ 50, Ibagué, Tolima, Colombia. 2004.

MO 100% K2O 75% K2O 50% K2OCON 17,3 26,9 30,5

SIN 71,9 27,8 36,8

[205]



BIOFERTILIZACIÓN

Los Biofertilizantes pueden definirse como productos a base de microorganismos que viven normalmente en el suelo, aunque en poblaciones bajas y que al incre-mentar sus poblaciones por medio de la inoculación artificial son capaces de poner a disposición de las plantas mediante su actividad biológica una parte importante de las sustancias nutritivas que necesitan para su desarrollo así como suministrar sustancias hormonales o promotoras del crecimiento. La Biofertilización es una al-ternativa muy viable para nuestro medio, lo cual permite darles a las plantas los nutrimentos necesarios, reducir costos de producción y disminuir el efecto conta-minante ambiental.

Según la Red de acción en alternativas al uso de agroquímicos (RAAA, 2005), La Biofertilización Consiste en el uso de microorganismos para mejorar la fertilidad del suelo y la disponibilidad de nutrimentos para las plantas en la solución del sue-lo, como las bacterias que fijan el nitrógeno atmosférico (Rhizobium, Azotobacter, Azospirillium), algas (Azolla), hongos que viven en las raíces de las plantas (mico-rriza) y solubilizadores de fósforo, permitiéndoles absorber mejor los nutrimentos y protegiéndolos contra las enfermedades.

Las bacterias de vida libre como el Azotobacter, tienen la capacidad de utilizar el nitrógeno atmosférico para formar su propia célula; se multiplican rápidamente y proporcionan muchas ventajas, como regular el crecimiento de las plantas, pro-ducir hormonas y favorecer la solubilidad y mineralización de la materia orgánica agregada al suelo como abono. Estas bacterias tienen la ventaja de ser aplicadas a cualquier cultivo, en cualquier época de desarrollo de la planta, antes o durante la siembra, en la germinación, en los aporques y en los transplantes. Por lo tanto se hace necesario investigar estas alternativas para usarlas eficientemente y se vuel-van prácticas de uso cotidiano en bien de la productividad del sector agrícola.

Los fijadores biológicos son otra forma para suministrar nitrógeno. Con el objeto de evaluar el efecto simbiótico de fijación de nitrógeno atmosférico de dos bacterias (Azotobacter-Azospirillium cepa nativa, cepa cubana) asociadas al cultivo de arroz, se realizaron tres ensayos en los suelos de Casanare. Se evidencia un efecto positi-vo sobre el rendimiento del cultivo, especialmente en los tratamientos con las cepas nativas que superaron ampliamente la producción alcanzada por el testigo absoluto sin nitrógeno y comercial 100 Kg/Ha de nitrógeno; constituyéndose esta metodolo-

[206]



gía en una alternativa económica para el manejo de éste nutriente en los suelos de los llanos orientales. La semilla se trató con la solución de bacterias y recibieron el 70% de la dosis de nitrógeno del tratamiento comercial (Tabla 14).

Tabla 14. Respuesta del cultivo del arroz a la inoculación con bacterias en suelos del Departamento del Casanare.

TRATAMIENTO RENDIMIENTO (KG/HA)Azobacter cubano 5583Azobacter nativo 7291

Azospirillium cubano 5416Azospirillium nativo 6000

Testigo absoluto 4000Testigo comercial 4708

En otros ensayos se determinó que la asociación con micorrizas aumenta el área exploratoria del sistema radical del arroz y por lo tanto se aumenta la eficiencia en la toma de nutrientes especialmente de fósforo. Existen en el mercado ofertas de éste tipo de organismos sin embargo su acción no es de amplio conocimiento y al parecer se adapta al sistema de secano más no al de riego, en el que al parecer las condiciones de reducción no permiten su adecuado establecimiento.

En la aplicación de biofertilizantes, la interacción con la fuente de materia orgánica (compost), y la dosis de fertilización son fundamentales para encontrar una res-puesta positiva a su aplicación, por lo que su recomendación debe partir de un buen juicio técnico para que esta sea eficiente y no se convierta en un gasto adicional sino en una alternativa viable económicamente (Tabla 15).

Tabla 15. Rendimiento del arroz (Kg. Ha-1) con diferentes aplicaciones de biofertili-zantes con compost en diferentes proporciones de la fertilización, Ibagué, 2005.

% FERTIL BIOF 1* BIOF 2* BIOF 3* BIOF 4* TESTIGO MEDIA0 4250 4750 3125 3500 2625 3650

50 6500 6375 6750 5375 4137 5827

75 8375 8375 9750 9750 8137 8877

100 9625 10125 9873 9375 9125 9624MEDIA 7187 7406 7374 7000 6006

* Número de aplicaciones.

[207]



MANEJO QUÍMICO

Análisis de suelos y fertilización balanceada

El análisis químico del suelo es una herramienta valiosa para conocer y entender del contenido total de nutrimentos en el suelo que proporción de ellos están en forma disponible para las plantas y que factores hacen que no sea así con el fin de poder solucionar los problemas que tengan los nutrientes para ser disponibles y volverlos asimilables por la planta y formular un plan de fertilización balanceado lo cual es fundamental para lograr una alta productividad del cultivo de arroz.

Se ha demostrado que el balance de nutrientes en la fertilización del cultivo de arroz puede aportar de una a dos toneladas más de rendimiento en arroz paddy, y que ese balance se logra no solamente con la aplicación de Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K) si no que es necesario otros nutrimentos como el Magnesio (Mg), Azufre (S) y micronutrimentos como el Zinc (Zn). La respuesta al N y P aplicados con los fertilizantes puede ser baja porque existe deficiencia de K. La fertilización balancea-da requiere que todas las deficiencias nutricionales sean eliminadas por medio de un adecuado manejo de nutrientes (Dobermann y Fairhurst, 2000).

Cuando el Nitrógeno es menor de 10 kg/Tm de arroz paddy se considera que limita al máximo el rendimiento, si el Fosforo es menor de 1.6 kg/Tm y Potasio menor a 9 kg/Tm también se consideran que limitan al máximo los rendimientos. Cuando superan los límites de 24:5:28 de kg/Tm de nutriente en N: P: K respectivamente, se considera Exceso de estos nutrientes en la planta y las dos situaciones producen desbalance nutricional afectando los rendimientos de la planta de arroz, se conside-ran valores óptimos de eficiencia cuando por cada kg de N se produce un rendimien-to de 68 kg de grano, con un kg de (P) Fosforo se produce 385 kg de grano y un kg de K produce 69 kg de grano. Es decir que la relación NPK es 5:1:5 en materia seca de la planta de arroz. Entre las décadas de 1960 a 1980, la demanda mundial de N se in-crementó mucho más rápidamente que el P y K. El efecto inmediato de la aplicación N en el rendimiento es altamente atractivo para los agricultores. Como resultado de esto, las relaciones N: P y N: K se incrementaron significativamente. En la década de 1990, las relaciones N: P: K se estabilizaron con el uso de programas de fertilización balanceada, en varios países de alto consumo de fertilizantes. La demanda mundial de P y K está creciendo más rápidamente que la demanda de N. Aparte de estos nu-

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trientes es interesante mencionar que la demanda de nutrientes como Azufre (S) y Magnesio (Mg) y micronutrientes está incrementándose rápidamente en respuesta a las crecientes deficiencias de estos nutrientes y al mayor conocimiento del papel de estos en la nutrición balanceada de los cultivos (Luc y Heffer, 2007).

Por tanto se hace necesario evaluar diferentes fuentes de nutrientes que contribuyan en lograr esta meta de mejorar los rendimientos y ampliar la eficiencia de los fertilizan-tes con relación a un mayor incremento de producción por kg de fertilizante aplicado.

Se encontró respuesta del arroz en rendimiento (con incrementos entre 0.1- 1.3 Tm/ha) y en calidad de molinería (con incrementos en el índice de pilada entre 0.5 – 7.0%, y disminución en grano partido entre 1 – 5%) con la aplicación de Sulfato de Magnesio (100 a 200 kg/ha) cuando el contenido de Magnesio y Azufre en el suelo es bajo o exista alguna condición edáfica que afecte su disponibilidad para la planta, como puede ser la relación Ca/Mg mayor de 4.0 o bajos contenidos de materia or-gánica; la época de aplicación puede estar entre el inicio del macollamiento (12-15 dde) y el desarrollo del primordio floral (45-60 dde).

Igualmente la aplicación de K, Mg, S en la fertilización del cultivo del arroz aplicándo-los entre los 15 y 45 días después de emergencia (dde), incrementa los rendimientos entre 0.1 y 2.0 Tm/ha sobre el testigo sin K, S y Mg, viéndose la bondad del balance nutricional. Sin embargo la respuesta está condicionada al contenido químico de nu-trientes como el K, S, Mg y a la baja concentración de materia orgánica en el suelo, a medida que estos son deficientes la probabilidad de respuesta es alta, a dosis entre 50 y 200 kg/ha aplicados entre los 15 y 45 dde. Con relación a la calidad de moline-ría, se vio igual comportamiento que en la variable rendimiento, donde la aplicación mejoro el índice de pilada entre 1 y 2 puntos, y disminuyo el grano partido entre 0.5 y 2.0%, donde la dosis a formular es de acuerdo del análisis químico del suelo.

Muestreo de suelos

Una muestra es una cantidad de suelo que representa el volumen que éste ocupa en el campo considerando tanto en área como profundidad. El terreno representado por la muestra debe ser uniforme en pendiente, vegetación, material parental, clima, grado de erosión, manejo, etc. Muestra compuesta es una mezcla de varias submuestras que se toman en distintos sitios de un lote, cubriendo toda el área del terreno, y son equivalentes a las muestras individuales. Antes de iniciar la operación de muestreo debe dividirse el área de estudio en unidades que representen uniformidad. Para esta separación se tiene en cuenta relieve, vegetación, clima, manejo, etc. Las plantas tienen su mayor densidad

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radical a la profundidad de 0-20 cm. En el cultivo del arroz resulta efectivo un muestreo entre 0 y 10 cm. En suelos alcalinos y ácidos es conveniente tomar muestras de 0-5 cm hasta la profundidad deseada para efectuar análisis en la parte superficial del perfil.

FERTILIZACIÓN EFICIENTE

El uso de fertilizantes eficientes, los cuales traen consigo tecnología que lo hacen más productivos, ejemplo de ellos es la urea con inhibidores de la nitrificación y de la ureasa, el MAP con azufre (S) y zinc (Zn). En un ensayo realizado en arroz donde se evaluó la eficiencia de la urea con inhibidores de la nitrificación, se encontró en el rendimiento diferencias significativas (p<0.05), donde la aplicación de esta nueva urea en las tres primeras fertilizaciones y complementadas con urea convencional en las dos últimas fertilizaciones (4) superaron al testigo comercial (5) en 800 Kg./ha, donde la aplicación de la tecnología de inhibidores de la nitrificación es importante en las primeras aplicaciones de fertilizante nitrogenado del cultivo del arroz, época en la cual las pérdidas de nitrógeno pueden ser mayores por desnitrificación y volatiliza-ción, en razón a que hacia época el arroz no ha logrado hacer una buena cobertura que proteja la aplicación del fertilizante nitrogenado de la temperatura alta; después de la cuarta abonada con arroces mayores a 45 días después de emergencia (dde) las perdidas por desnitrificación y volatilización disminuyen, por tanto allí se podría utili-zar la urea convencional. En el caso de utilizar solamente urea con inhibidores de la nitrificación durante todo el ciclo del cultivo (2) solo serían necesarias 4 aplicaciones, ahorrándose el productor la aplicación de una fertilización (Tabla 16).

Tabla 16. Rendimiento de Fedearroz 50 con diferentes tratamientos de Urea.

T/ha

T/ha

Tratamientos

10

12

8

6

4

2

01

8,4 9,4 7,4 9,4 8,82 3 4 5

RENDIMIENTO T/HA EN LA VARIEDAD FEDEARROZ 50 DE ACUERDO A DIFERENTES TRATAMIENTOS DE UREA ENTEC, IBAGUÉ, 2007.

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En el cultivo de arroz la fertilización representa un factor muy importante para la ob-tención de altos rendimientos, el aporte de nutrimentos por parte de los fertilizantes se hace necesario ya que la mayoría de los suelos dedicados a este cultivo en el país presentan valores medios a bajos en su fertilidad. Sin embargo uno de los mayores problemas del cultivo del arroz en las diferentes zonas arroceras de Colombia es la baja eficiencia de la fertilización especialmente la Nitrogenada y Fosfórica, donde la aplicación de N oscila su eficiencia entre 50 y 70% y la de P entre 10 y 30%. De acuerdo a lo anterior se han establecido una serie de prácticas que aumentan la eficiencia de la fertilización de estos nutrimentos como: Manejo del agua de riego, retención de hu-medad, fraccionamiento, épocas de aplicación y selección de fuentes más eficientes.

En Colombia la fertilización fosfórica en el cultivo de arroz se realiza principalmente con el fosfato diamónico (DAP) de grado 18 – 46 -0, por lo que se hace necesario evaluar nuevas fuentes fosfóricas como es el caso del MAP CON S y Zn, la fuente urea-fosfato y el ácido fosfórico entre otras, las cuales son unas fuentes eficientes debido a sus carac-terísticas, especialmente su interacción con azufre y zinc y el pH ácido de solución satu-rada, lo cual hace que sea mayor la absorción de fósforo por parte de la planta de arroz.

De otra parte la adición de nutrimentos debe realizarse en forma balanceada para optimizar la nutrición de la planta, teniendo en cuenta nutrimentos como Nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S) y micronutrimen-tos como el zinc (Zn) entre otros.

Investigaciones desarrolladas con estas fuentes eficientes se ha encontrado res-puesta a MAP+S+Zn en un mismo grano de fertilizante, a dosis de acuerdo al análi-sis del suelo superando al testigo DAP mas Sulfato de zinc entre 200 y 500 Kg. Ha-1 en rendimiento. Con relación al balance nutricional este es importante encontrándo-se incrementos de rendimiento entre 1.0 y 2.0 Tm/ha.

RECOMENDACIÓN DE LA FERTILIZACION

Para originar la recomendación de la fertilización en el cultivo del arroz se hacen necesario conocer los requerimientos de la planta la cual depende de la interacción

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genotipo - ambiente e igualmente de la disponibilidad de los nutrientes de acuerdo a la dinámica de estos en el suelo.

Esta dinámica de los nutrientes depende de un factor de disponibilidad el cual está sujeto a la condición del suelo y de acuerdo a la dinámica y química de cada nutrien-te, algunos factores de acuerdo a cada nutriente.

Nitrógeno es afectado por la concentración de la materia orgánica, textura, pH, re-tención de humedad, y cada nutriente tiene sus factores que afectan la disponibili-dad en la solución del suelo (Tabla 17).

Tabla 17. Factores que afectan la disponibilidad de los nutrientes.

NUTRIENTE [M.O] HUMEDAD T0 RADIACIÓN pH TEX. []

N X X X X X X

P X X X X X X

K X X X X

Ca X X

Mg X

S X X V X

Si X X X X

Fe X X

Mn X X

Zn X

B X X X

Cu X

Mo X

Cl X

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De acuerdo a este nuevo concepto en la recomendación de fertilizantes en el cultivo del arroz se desarrolló el SIFA, Sistema de fertilización arrocera el cual se encuen-tra en la página web de Fedearroz, y se puede tener en cuenta para aplicar esta nueva metodología en la fertilización y nutrición en el cultivo de arroz en una forma eficiente y productiva.

NUTRIENTES PREDISPONENTES EN ENFERMEDADES DEL ARROZ

No siempre que se fertiliza se está nutriendo las plantas ya que existen diversos factores que afectan la eficiencia de la fertilización; para garantizar una adecuada nutrición de la planta de arroz se necesita minimizar estos factores para que la dis-ponibilidad de los nutrimentos sea adecuada y por lo tanto la planta los pueda tomar.

Una planta bien nutrida es más resistente al ataque de enfermedades, por ejemplo se conoce el efecto positivo del Potasio y el Calcio que manejados en concentracio-nes de acuerdo al análisis del suelo, ocasionan una menor incidencia y severidad de enfermedades en las plantas.

Dentro de los factores que afectan la disponibilidad de los nutrimentos están los del orden físico como la compactación, lo cual limita el movimiento del agua en el suelo y el desarrollo radical de la planta de arroz; del orden físico y biológico como es la erosión, la cual disminuye la concentración de materia orgánica del suelo afectando los procesos bioquímicos de disponibilidad de nutrientes debido a una disminución en la población de microorganismos del suelo; y del orden químico, en el cual el pH es determinante porque de acuerdo a su valor hay mayor o menor concentración de nutrimentos, como por ejemplo en pHs alcalinos hay una alta concentración de Cal-cio y Sodio que afecta la disponibilidad y la absorción de los nutrientes por la planta de Arroz y en pHs ácidos se presenta alta concentración de Hierro y Aluminio y baja disponibilidad de Calcio y Magnesio.

Con relación a la pudrición de la vaina (Sarocladium oryzae) es necesario fertilizar de acuerdo con el análisis de suelo, donde suelos con baja disponibilidad de Fósforo, Magnesio y Zinc ocasionan una mayor incidencia en la pudrición de la vaina (Saro-

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cladium oryzae), manejando un balance nutricional de acuerdo a un análisis de suelo podemos disminuir la incidencia de esta enfermedad en un 15%.

Este mismo efecto del balance nutricional se puede apreciar en otras enfermedades importantes del Arroz como es el caso del añublo de la vaina (Rhizoctonia solani) y el entorchamiento del Arroz, en donde elementos como el Fósforo, Potasio y Zinc son importantes para disminuir la incidencia y severidad de estas enfermedades.

Con relacion a la frecuencia se determino que R.solani estuvo presente en lotes con alta y baja incidencia en partes iguales, el 78% de las muestras presentaron alta in-cidencia de mancha naranja (G.graminis); Sarocladium oryzae y Pseudomonas fus-covaginae su incidencia en la mayoria de los lotes muestreados fue baja.

En lotes de arroz con una incidencia del 80% y severidad grado 3 de R.solani (R.S) en comparacion con lotes de incidencia 7% y severidad grado 1, se determino mayor concentracion de Nitrogeno (N) y Hierro (Fe) en el tejido de la planta de arroz con mayor enfermedad de R.S, en contraste el Silicio (Si) se encontro en concentracio-nes mas bajas en arroces con mas enfermedad R.S.

En el analisis de mancha naranja (G.graminis) a mayor incidencia de la enfermedad la concentracion en tejido de Hierro (Fe) y Manganeso (Mn) fue mas alta, en con-traste la concentracion de Fosforo (P), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Boro (B), Azufre (S) y materia seca fueron menor.

En otras enfermedades evaluadas como Sarocladium oryzae S.O, se encontro en las plantas mas enfermas menores concentraciones de cationes como el Sodio (Na) y Magnesio (Mg), y los micronutrientes Cobre (Cu), Zinc (Zn), Hierro (Fe), Manganeso (Mn) y Boro (B).

Con relacion a Pseudomonas fuscovaginae esta tuvo una alta correlacion directa con Sarocladium (0.88), donde a mayor S.O mayor P.fuscovaginae, siendo los mismos nutrientes los afectados.

Estadisticamente los nutrientes que mostraron una mayor correlacion fueron

R.solani con Nitrogeno (0.59), Magnesio (0.53), Fosforo (0.55), y Calcio (-0.28), en Mancha naranja G.graminis con Cobre (-0.69).

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%N %Si

INCIDENCIA Y SEVERIDAD DE Rhyzoctonia solani DE ACUERDO AL % Ny Si

Figura 22. Incidencia y severidad de Añublo de la vaina de acuerdo al Nitrogeno y Sili-cio. B=Bajo, M=medio, A=Alto Incidencia y severidad de R.S

N-Fe Si-Ca

INCIDENCIA DE Rhyzoctonia solani DE ACUERDO A LA CONCENTRACIÓN DEL NUTRIENTE

Figura 23. Incidencia de Añublo de la vaina de acuerdo a la nutrición. B=Bajo, M=Me-dio, A=Alto contenido del nutriente.

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N-Fe Si-Ca

SEVERIDAD DE Rhyzoctonia solani DE ACUERDO A LA CONCENTRACIÓN DEL NUTRIENTE

Figura 24. Severidad de Añublo de la vaina de acuerdo a la nutricion. B=Bajo, M=Me-dio, A=Alto contenido del nutriente.

P-Cu-An-R-S Fe-Mn

INCIDENCIA (%) DE Gaemannomyces graminis DE ACUERDO A LA CONCENTRACIÓN DEL NUTRIENTE

Figura 25. Incidencia de mancha naranja de acuerdo a la concentracion del nutriente. B=Bajo, M=Medio, A=Alto contenido del nutriente.

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P-CU-Zn-B-S Fe-Mn

SEVERIDAD DE Rhyzoctonia graminis DE ACUERDO A LA CONCENTRACIÓN DEL NUTRIENTE

Figura 26. Severidad de mancha naranja de acuerdo a la nutricion. B=Bajo, M=Medio, A=Alto contenido del nutriente.

Ca-Mg-K-Na Cu-Fe-Zn-Mn-B

INCIDENCIA (%) DE Sarocladium oryzae y Pseudomonasfuscovaginae DE ACUERDO A LA CONCENTRACIÓN DEL NUTRIENTE

Figura 27. Incidencia de Enfermedades de acuerdo a la concentracion de nutrientes. B=Bajo, M=Medio, A=Alto contenido del nutriente.

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Figura 28. Presencia de enfermedades en suelos de baja fertilidad

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MANEJO DE AGUAS PARA EL CULTIVO DE ARROZ EN CONDICIONES DE RIEGO Y SECANO

6. MANEJO DE AGUAS PARA EL CULTIVO DE ARROZ EN CONDICIONES DE RIEGO Y SECANOINTRODUCCION

El rendimiento de la planta de arroz puede ser afectado por diversos factores, estos pueden tener una acción independiente o interrelacionada. Dentro de dichos facto-res merecen citarse: el genotipo, los procesos fisiológicos, la estructura del cultivo y los factores bióticos (malezas, insectos, hongos) o abióticos (luz, agua. Tempera-tura, concentración de gases y nutrimentos).

Los avances tecnológicos en la agricultura de los países desarrollados están orien-tados fundamentalmente al manejo eficiente de los factores de producción, entre ellos la satisfacción de necesidades hídricas de los cultivos, mediante la aplicación eficiente de diferentes métodos de riego. El manejo de las necesidades hídricas de los cultivos ha permitido innovar en la agricultura proporcionando dosis adecuadas de agua que junto con un manejo de suelos adecuado y semillas de buena calidad, han permitido incrementar la rentabilidad de los cultivos y la mejor implementación de los sistemas de riego.

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Por lo tanto es importante tener en cuenta que el aprovechamiento de las ventajas de cualquier sistema de riego depende en gran medida del conocimiento de la canti-dad de agua que consumen los cultivos y del momento oportuno para aplicarla, con el objetivo de no perjudicar su rendimiento. Igualmente es importante para los téc-nicos y agricultores conocer cuáles son los períodos sensibles del cultivo al déficit hídrico, con el propósito de planificar la aplicación de agua, especialmente en perío-dos de escasez de ella, ya que cuando ésta es escasa o no se aplica oportunamente, el cultivo detiene su crecimiento y afecta su productividad.

La mayoría de las fincas arroceras del país realizan un manejo inadecuado del agua, tanto en riego o en secano, con consumos que van desde 10.000m3 /ha hasta 30.000m3/ha y en algunos casos superiores, esta situación afecta no solo el me-dio ambiente (pérdidas hasta 11 t/ha de suelo agrícola), también la rentabilidad del cultivo se reduce por el aumento del costo del agua, sobre todo si el agua se lle-va al lote por bombeo, además de las cantidades de fertilizantes no aprovechados correctamente. Por lo tanto se hace evidente que para lograr la sostenibilidad del cultivo es necesario mejorar las técnicas de manejo del agua, y es esto justamente el objetivo que se pretende alcanzar con este capítulo, brindar metodologías para la instalación de un sistema de riego por curvas a nivel o riego por superficie.

El riego por curvas a nivel tanto en el sistema de arroz riego como en el de secano se aplica agua a fajas de terreno no uniforme en dimensiones (principalmente el ancho), delimitadas por diques o caballones. La rata de aplicación de agua en rie-go debe ser mayor que la de infiltración del suelo más la evapotranspiración, para que el terreno se inunde rápidamente y en secano depende de principalmente de las precipitaciones o lluvias, de la tasa de infiltración y capacidad de retención de humedad del suelo

Dado que este método acepta una diferencia de nivel entre dos caballones contiguos, la parte inferior de la franja se mojara primero durante la aplicación del riego y se dre-nara más tarde que el lado superior cuando se termine el riego o las precipitaciones.

REQUERIMIENTOS CLIMATICOS

La planta de arroz (Oryza sativa L.) es ampliamente adaptable al ambiente y se siem-bra desde el nivel del mar hasta elevaciones mayores de 2000 m., en la india y Nepal,

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según Yoshida (1981), ya sea bajo condiciones de secano, secano favorecido, riego superficial o bajo inundaciones altas. Tanto las variedades indicas como las japónicas vienen siendo cultivadas en los países tropicales y aun en subtropicales como Taiwán.

El arroz requiere generalmente para su óptimo desarrollo, temperaturas medias no menores de 20 ° C, una radiación solar mayor de 300 cal /cm2 día, especialmente en el periodo reproductivo y de maduración y de 180 a 300 mm de agua/mes (cerca de 1.240 mm en promedio para un cultivo de arroz de riego), de acuerdo con Yoshida (1981).

Yoshida (1981), asevera que los requerimientos de radiación solar para el cultivo del arroz difieren de una fase de crecimiento a otra; por ejemplo, la disminución de la radiación solar durante la fase vegetativa solo afecta débilmente la producción y sus componentes, sin embargo, si esto ocurre durante la fase reproductiva, se pre-senta un efecto pronunciado sobre el número de espiguillas; por otra parte, si esta disminución se presenta durante la maduración, se reduce considerablemente la producción del grano, debido a un descenso en el porcentaje de espiguillas llenas. Se concluye, por lo tanto, que los mayores efectos de la radiación solar se observan en la fase reproductiva, siguiendo en importancia la fase de maduración.

REQUERIMIENTO HIDRICOSSegún Goor (1978) generalmente se obtienen mayores producciones durante la es-tación seca si está disponible suficiente agua para irrigación, debido a que en la estación húmeda se presenta un suministro relativamente bajo de energía radiante; no obstante, León y Arregocés (1985) afirman que en el Valle del cauca, donde la ra-diación solar es relativamente uniforme durante todo el año, se han logrado mayo-res rendimientos durante la época húmeda, debido posiblemente al efecto de otros factores climáticos favorables, como las temperaturas durante la noche. Durante el desarrollo del arroz las prácticas de manejo del agua pueden dividirse en; periodo de plántula, vegetativo, reproductivo y de maduración.

Periodo de plántula

En este periodo, los requerimientos de agua son bajos; las semillas sumergidas en el agua emiten primero la plúmula y posteriormente la radicula. Debe haber un balance entre humedad y temperatura para que el proceso de germinación y emer-gencia sea favorable.

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Periodo vegetativo

Por ser la producción de un número adecuado de macollas un factor importante en los rendimientos del arroz, debe suministrarse el agua necesaria (mojes) inmedia-tamente después de la germinación, para facilitar un enraizamiento rápido. Luego de la etapa de enraizamiento temprano, una lámina ligera facilita la producción de macollas y promueve un anclaje firme de las raíces al suelo. Una aplicación de ex-cesos de agua en este periodo impide seriamente el enraizamiento y disminuye la producción de macollas.

Periodo reproductivo

Este periodo comienza cuando se llega a la máxima producción de macollas o hijos válidos, e incluye las fases de desarrollo del primordio floral, embucha-miento, formación de la panícula y floración. En la mayor parte de este periodo se consume gran cantidad de agua, lo cual explica el por qué es sensible el arroz al estrés de humedad durante esta fase. En este periodo debe considerarse dos factores de manejo del agua; a) La sequía durante este periodo causa daños severos, particularmente cuando se presenta desde la iniciación de la panícula hasta la floración, si no se suministra humedad suficiente, se aumenta la esteri-lidad de las panículas; b) El exceso de agua, especialmente en la fase de embu-chamiento puede ocasionar volcamiento.

Periodo de maduración

Este constituye la última etapa en el desarrollo del cultivo e incluye las fases de gra-no en estado lechoso, pastoso, y maduro. En este periodo se requiere de muy poca agua y después de la fase de almidón no se necesita agua constante, lo cual permite el drenaje del cultivo aproximadamente entre 5 y 10 días antes de la cosecha y faci-lita la recolección mecánica.

Los suelos bajo saturación permanente producen rendimientos similares de arroz paddy a aquellos en los cuales se mantengan láminas de 5,0 cm o mayores durante uno o más periodos del cultivo, lo cual permite suplementar con riego hasta en un 80% más del área a sembrar.

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CONSTRUCCION Y MANTENIMIENTO DE RESERVORIOS

En la actualidad el cambio climático ha marcado temporadas muy lluviosas y muy secas en el país. En las temporadas lluviosas, se ha incrementado la intensidad de las lluvias en un solo evento como torrenciales aguaceros que no son aprovechados en almacenamiento de agua lluvia. Para sostener un cultivo arroz se necesitan cerca de 900 mm de lluvia acumulada, que nos aporta cerca de 9.000 toneladas cú-bicas de agua o 9.000 m3/ha. En las zonas de secano se ha calculado un promedio de precipitación cercano a los 3.500 mm que equivalen a 35.000 toneladas cubicas o sea 35.000 m3/ha, cantidad de agua suficiente para satisfacer las necesidades hídri-cas del cultivo en más de tres veces. Por lo tanto se hace necesario la construcción y el mantenimiento de reservorios o represas en las fincas, que permitan almacenar toda esta cantidad de agua y tener disponibilidad para el cultivo en épocas criticas; lo cual se debe realizar con base en un estudio topográfico de altimetría para diseñar este tipo de obras hidráulicas, adicional a esta práctica es necesario tener en cuenta que las inadecuadas labores de preparación de suelos han ocasionado problemas de compactación y encostramiento de los suelos circunstancia que no permite la in-filtración del agua lluvia en el suelo. Se ha encontrado que un suelo bien preparado almacena hasta 90 mm de lluvia sin que se presente escorrentía comparado con un suelo preparado normalmente con implementos convencionales donde solamente almacena 7 mm de lluvia, lo cual significa que un 90% de agua se pierde por esco-rrentía , esta agua llega principalmente a los drenajes naturales de la topografía del suelo, posteriormente desemboca en las quebradas y ríos arrastrando partículas finas de los suelos , materia orgánica y nutrientes aplicados a los suelos y poste-riormente en ocasiones produciendo inundaciones de los ríos y quebradas, de esta forma es necesario recoger estas aguas en las partes altas de los lotes mediante re-servorios, alimentados por estas crecientes producto de las perdidas por escorren-tías , para su redistribución y riego de lotes arroceros aguas abajo del reservorio.

El hecho de capturar y hacer uso in situ del agua lluvia caída durante la época de altas precipitaciones y utilizada para riego suplementario en zonas de sequías periódicas o para la producción durante la estación seca garantiza un manejo agronómico más efi-ciente y nos permite decidir la época de siembra óptima, aprovechando la mejor oferta

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ambiental, en lo relacionado a radiación solar, temperaturas y precipitación, factores influyentes en el crecimiento, desarrollo y la productividad del cultivo del arroz.

Figura 1. Construcción de Reservorios

Antes de la siembra del cultivo de arroz es necesaria la realización de un conjunto de prácticas como la adecuación, preparación, riego y drenaje, destinadas a un mejor establecimiento del cultivo del arroz con relación a la población y al manejo del agua.

LA ADECUACION DE SUELOSComo adecuación de suelos se considera la realización, desde el punto de vista espa-cial y temporal, de cualquier labor ambiental, de ingeniería y de agronomía que incida en el aprovechamiento de los recursos naturales que se encuentran disponibles en el lote, predio o finca para el mejoramiento de las posteriores actividades agrícolas.

Figura 2. Adecuación de Suelos

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¿Porque es importante realizar obras de adecuación?

Las acciones en la adecuación proporcionan condiciones necesarias para el desa-rrollo del cultivo, con la preservación y el manejo eficiente del suelo.

Cuando se conservan las propiedades del suelo, se protege ante posibles daños irreversibles y provee al cultivo mejores condiciones de nutrición. Un suelo presenta buena adecuación, cuando tiene obras elaboradas como:

• Protección contra inundaciones• Buen drenaje de aguas superficiales• Buena nivelación• Buen almacenamiento de agua en el suelo• Facilita la debida explotación del cultivo (vías de acceso, distrito de riego, cen-

tros de acopio).

La principal ventaja de la adecuación del suelo, es la optimización de los recursos naturales (uso del agua, suelo y semillas) y económicos (conservación de la maqui-naria, equipos de campo, transporte de insumos y productos): el propósito es mejo-rar la relación de costo – beneficio y generar ganancias al agricultor. La principal ra-zón de la adecuación del suelo, es el manejo del recurso agua en el cultivo, para que esta sea más provechosa y no genere problemas limitantes a la producción agrícola.

¿Qué se debe tener en cuenta para realizar estas obras de adecuación?

Cuando se emprende una acción de adecuación, no solamente debe ser proyectada la nivelación del terreno. Es importante analizar otro componente que favorecen o desfavorecen esta adecuación.

Clima

El clima es un factor determinante para la adecuación del terreno, pues nos indica la oferta hídrica que tiene la región. Dependiendo de la cantidad y distribución de la

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lluvia (meses secos y meses lluviosos), y así se puede terminar obras de almacena-miento o drenaje de agua. Para poder hacer una buena planificación sobre la obras de adecuación, es importante tener información confiable del comportamiento cli-mático de la región y de los requerimientos hídricos que necesita el cultivo.

Suelo

No todos los suelos son aptos para la agricultura. Por eso es necesario analizar las propiedades físicas del suelo, a fin de determinar las obras que son necesarias. Las propiedades más importantes para analizar son:

• La textura: Suelos arenoso o de textura liviana, requieren de menores obras parael drenaje. Por otro lado, cuando los suelos son de textura pesada, y de acuerdoa las necesidades de agua del cultivo, son necesarias algunas obras de drenaje.

• Profundidad efectiva: se entiende como la profundidad hasta donde la raíz puedeexplorar en el suelo, en busca de nutrimentos. Cuando la profundidad es baja,no solo dificulta la absorción de los nutrientes, sino que además impide un buenanclaje de la planta al suelo. En la mayoría de los casos, la profundidad efectivaes menor debida a la compactación del suelo. La escogencia y el buen uso de losimplementos agrícolas, puede ayudar a descompactar el suelo y a su vez, pro-porcionar buenas condiciones al desarrollo radicular de las plantas.

• Relieve: Comprobar el estado superficial del suelo, analizando las fuentes de aguas,bosques cercanos, la pendiente y la presencia de montículos u hondonadas.

El agua

La ubicación de fuentes de abastecimiento, es fundamental para el análisis y rea-lización de obras de adecuación de suelo. Una vez establecido la ubicación, es ne-cesario evaluar el caudal del agua, la facilidad de acceso, las obras necesarias para llevar el agua (como canales, trinchos, embalses) y sobre todo las posibilidades de movimiento de agua, ya sea por gravedad o por bombeo.

Los recursos disponibles se resumen en

• Talento humano: técnicos y profesionales capacitados para ejecutar el proyectode adecuación.

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• Maquinaria disponible: determinar acciones administrativas que permitan haceruso de la maquinaria disponible y de las acciones a realizar, para las que se requiere.

• Recurso Económico: al determinar las acciones a realizar, la maquinaria necesa-ria y el talento humano que realizara las acciones de adecuación, se determinalas necesidades económicas, para llevar a cabo este proyecto.

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

Es necesario adelantar labores de medición de niveles del suelo, del terreno que va adelantar labores de adecuación de suelo. Los instrumentos necesarios para llevar a cabo esta labor son:

• Nivel de precisión• Mira topográfica• Cinta métrica• Cartera de nivelación

Cuando se representa el terreno en un plano, por lo general se presentan dos di-mensiones (largo y ancho), pero para la adecuación de tierras es necesario conocer la tercera dimensión, el espacial, conocer la pendiente y el comportamiento de la pendiente, a fin de tener una mayor compresión de las curvas a nivel.

¿Qué es una curva a nivel?

Es una línea dibujada que conecta los puntos que tienen una misma altura respecto a un plano de referencia cuyo valor se conoce o se asigna arbitrariamente. Las dis-tancias entre las curvas dependen del grado de pendiente. El conocimiento de las características de las curvas de nivel y su significado, nos facilita la interpretación del terreno. Por lo tanto si se presenta casos como:

• Las curvas a nivel muy cercanas en las elevaciones más altas, con mayor espa-ciamiento en los niveles bajos, indican una pendiente cóncava.

• Las curvas a nivel son espaciadas en las partes altas de una pendiente y cerca-no en las partes inferior, las pendientes son convexas.

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• Curvas uniformemente espaciadas indican un pendiente uniforme. En una su-perficie plana son rectas, espaciadas regularmente y paralelas.

• Las curvas cerradas rodeadas por otras curvas similares, indican una cima ouna depresión.

• Las curvas a nivel nunca se cruzan o se dividen.

Manejo del agua en el cultivo del arroz

• Rediseño de canales de riego y drenaje tipo trapezoidal

• Cuando el ángulo de la pared de los canales tanto de riego como drenaje es me-nor de 60°, son erosionables, se socavan y se sedimentan, dificultando la eficien-cia del caudal y el manejo del riego

• Los canales de riego y drenaje, preferiblemente deben de ser rectilíneos, en cur-vas prolongadas se produce erosión y sedimentación.

• Canales de riego y drenaje que no se realiza mantenimiento o limpieza, aumenta elcoeficiente de retardo o rugosidad, disminuyendo la velocidad del agua y su caudal.

1,25

0,95

0,22

0,29

0,3

Figura 3. Ejemplo de dimensiones de canales

• Aprovechar el verano para adecuar sus lotes en los sistemas de riego y secano.

• Preparación de acuerdo al análisis físico-químico: Rastra, cincel, micronivelación(Land Plane), pala niveladora, riel y elaboración de caballones (Taipa).

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• Evaluación climática de la zona vs monitoreo de enfermedades, plagas y ren-dimientos.

• Realizar calicatas para determinar las propiedades físicas y químicas de los suelos como textura, capa vegetal, estructura, densidad aparente, densidad real, porosi-dad, infiltración, conductividad hidráulica y dureza de los suelos, para corregir pro-blemas físicos y químicos con maquinaria agrícola adecuada, nutrición y enmiendas.

Figura 4. Calicatas para evaluar propiedades físicas y químicas

Figura 5. Nivelación del terreno con Land Plane o Niveladora multicuchillas

LA PREPARACIÓN DEL TERRENO

La preparación se debe llevar a cabo de manera anticipada en la época seca, esta labor depende de una serie de evaluaciones previas de diagnóstico a través de cali-

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catas, determinación de textura, resistencia a la penetración con el uso del penetró-metro y demás equipos que ayudan a definir la profundidad de la misma y los tipos de implementos a utilizar. Lo importante de la preparación es generar una condición física adecuada para un buen establecimiento del cultivo.

La descompactación del suelo es una importante práctica, que se realiza con el objetivo de garantizar una adecuada profundidad efectiva. La gran mayoría de los lotes arroceros presentan altos índices de compactación producto de la maquinaria utilizada y en oca-siones por el ganado. La utilización del arado de cincel vibratorio, es una excelente me-dida para aumentar la profundidad efectiva y de esta forma, incrementar la infiltración.

Una vez preparado el terreno se debe realizar la labor de micro-nivelación (land plane), el número de pases se determina de acuerdo a la topografía del terreno y la calidad de la preparación, teniendo en cuenta prácticas correctivas por efecto de compactación en algunas zonas como consecuencia del corte de suelo producido por este implemento.

Los beneficios logrados con la micro nivelación:

• Ahorro en el número de horas de uso del tractor y por lo tanto de combustible,debido a que la cantidad de pases de implemento disminuye.

• Ahorro en consumo de agua por efecto de las alturas del caballón y la nivelación.• Se logra una homogeneidad del terreno de manera más eficiente, en compara-

ción con el uso de cualquier otro implemento.• Se dan las condiciones para que la marcación de las curvas a nivel queden lo

más precisas posible.• Mejor distribución del agua y de nutrientes.• Germinación más homogénea de cultivo.

Figura 6. Microniveladora de cuchillas (Land Plane)

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Por efectos de los cortes y rellenos que se presentan con la niveladora, es necesa-rio realizar trabajos de descompactación con arados de cinceles, para mejorar la aireación del suelo y sus propiedades físicas, de esta manera estamos garantizando retención y almacenamiento de agua especialmente en condiciones de secano.

Arado de cincel

• Aumenta la retención de humedad• Se puede almacenar una lluvia de 90 mm equivalente a 900 toneladas o 900

metros cúbicos de agua en una hectárea• El pH de suelos ácidos tiende a la neutralidad por la cantidad de agua almacenada• No produce pie de arado ni voltea el suelo como los arados de discos• Aumenta la aireación del suelo para la realización eficiente del proceso mi-

crobiológico• Aumenta el desarrollo radicular de las plantas, produciendo plantas más vigo-

rosas y expresando todo su potencial en su desarrollo.• Aumenta la Eficiencia de los Nutrientes. • Mejora la solubilidad de Nutrientes.• Mejora Dinámica Nutricional.• Mejora La Disponibilidad de nutrientes.• Mejora la acción de las Enmiendas.• Mejora movimiento del agua a través del suelo.• Aumentan los rendimientos del cultivo.

Figura 7. Arado de Cincel

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EL CABALLONEO (CURVAS A NIVEL)

El éxito de la aplicación de las prácticas y herramientas anteriores y su reflejo en un buen desarrollo del cultivo está en el diseño preciso de las curvas a nivel, las cuales darán ori-gen a los caballones que distribuirán el agua de riego, las lluvias y escorrentía de manera uniforme por el lote. Para la marcación de las curvas a nivel se está recomendando la utilización del nivel láser, el cual garantiza una mayor precisión de esta práctica.

Figura 8. Equipo laser para marcación de caballones

• Si el diseño de los caballones es preciso se reduce la posibilidad de hacer crucesy volteos de suelo, disminuyendo la aparición de nuevos cohortes de malezas

• El rendimiento en la elaboración de los caballones es mayor debido a que sepueden marcar más de un caballón al tiempo, con el uso de varios receptores.

La ubicación de los puntos a curva nivel con equipos de precisión (Nivel Láser) y la construcción de caballones con taipa, que compacta el caballón, es la práctica más recomendada para ampliar el área efectiva de siembra, facilita la siembra en surco conservándose el caballón, uniformiza la lámina de agua, permitiendo un menor consumo y mejorando las labores de instalación y mantenimiento del riego, redu-ciendo el número de jornales usados en esta labor.

Figura 9. Taipa

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DRENAJESSe debe realizar un diseño y mantenimiento de los canales de riego para evitar la sedimentación de los mismos, determinar las entradas de agua para riego y salida (drenajes), de acuerdo a la topografía del lote. En el diseño del sistema de riego se recomienda reducir el tamaño de los predios, para aumentar la eficiencia del riego, drenaje y por consiguiente las prácticas agronómicas. Se debe incluir prácticas de mejoramiento de áreas vulnerables a la erosión por escorrentía mediante la cons-trucción de diques, ubicación y construcción de caballones permanentes, recolecto-res y distribuidores del agua, y tener en cuenta el reciclaje del agua de riego para ser reutilizadas en área de difícil irrigación “Altos”.

Los drenajes consiste en construir una serie de micro-canales (Doble Caballón) con un diseño previo en los bordes inferiores y partes bajas del lote donde existe más problemas de encharcamiento o inundación que no puede ser manejada en la insta-lación del riego , estas zonas presentan mayor porcentaje de mortalidad de plántulas.

El principal logro de las prácticas presentadas es tener láminas de riego uniforme en el sistema de riego y mayor retención de humedad en el sistema de secano lo cual trae los siguientes beneficios: uniformidad de la germinación de la semilla por la homogeneidad del moje, la cantidad de agua utilizada es menor debido a que se maneja una lámina de agua pasiva menor a 10 cm, uniformidad de la germinación de malezas y por lo tanto mayor eficiencia en los controles, mejor distribución de los nutrientes por toda la melgas, disminución en los tiempos de moje, maduración uniforme del cultivo aun en los caballones.

METODOLOGÍA PARA LA INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE RIEGO POR CURVAS A NIVEL Y TAIPAS

En el riego por curvas a nivel se aplica agua a fajas (melgas) de terreno no uniforme en dimensiones (principalmente el ancho), delimitadas por diques o caballones. La

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rata de aplicación de agua debe ser mayor que la de infiltración del suelo, para que el terreno se inunde rápidamente. Dado que este método acepta una diferencia de nivel entre dos caballones contiguos, la parte inferior de la franja se moja primero durante la aplicación del riego y se drenara más tarde que el lado superior cuando se termine el riego. El procedimiento para trazar las curvas a nivel es el siguiente:

• Existen diferentes métodos para la micronivelación o emparejamiento del lote:utilizando la niveladora multicuchillas o Land Plane, se nivela el terreno para fa-cilitar el avance del agua y evitar la erosión, esto también aumenta la precisióndel trabajo topográfico.

• Determinar sobre un plano topográfico o directamente en el campo la pendientedel terreno.

• Considerando la pendiente, fije la distancia vertical o desnivel entre dos caballo-nes contiguos, para ello tenga en cuenta que a mayor pendiente menor debe serla distancia vertical.

Distancia Vertical

La diferencia de cota entre curvas consecutivas se denomina intervalo de nivel o dis-tancia vertical entre planos de nivel. Para el cultivo del arroz, se emplean distancias verticales de 5, 7.5 y 10 cm, dependiendo de la pendiente del terreno; en lotes muy planos se pueden utilizar distancias verticales de 3 cm.

La altura de los caballones debe ser igual a la suma de la distancia vertical entre caballones, más la profundidad de la lámina de embalse, más un borde libre no su-perior de 5 cm, cuando no se compactan los caballones, se deben adicionar por lo menos 5 cm más.

TRAZADO DE CURVAS EN CAMPO

Para esta labor se pueden utilizar diversas herramientas: mangueras, niveles de mano, niveles ópticos de precisión y el más recomendado los niveles laser, además son necesarios la mira topográfica, tractor, caballoneador y/o taipa.

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AF

BL

LE

D

Línea de Nivel

Figura 10. Altura del caballón

D = Distancia vertical entre dos curvas a nivelLE = Lamina de embalseBL = Borde libreAF = Asentamiento final

Para el trazado, el portamira recorre el lote buscando los puntos de igual altura, y el to-pógrafo los registra en su aparato, haciendo la señal correspondiente o el receptor del aparato laser envía señales al portamira o al tractor, dichos puntos se marcan con Cal.

Para evitar confusiones, se recomienda que a medida que se localizan los puntos de cada curva, se unan con la taipa, de esta manera se evitara unir puntos de curvas diferentes.

Figura 11. Tractor equipado con mástil y receptor, para trazado y hechura de caballones

En este punto es necesario llamar la atención sobre algunas características de las curvas a nivel:

• Las curvas a nivel son líneas continuas y por lo tanto nunca desaparecen o que-dan inconclusas a mitad de un lote, siempre van de lindero a lindero.

• Las curvas a nivel nunca se cruzan, porque ello implicaría que un mismo punto tendría dos cotas.

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• Las curvas a nivel nunca atraviesan una hondonada o una elevación, ellas siem-pre rodean tales accidentes topográficos.

Figura 12.Caballoneo con taipa, municipio Guamo Tolima

Beneficios del caballoneo con taipa:

• El caballón aplanado mejora la eficiencia de la siembra y no se destruyen alpasar las llantas del tractor ni de la sembradora.

• Aplicación de riego• Disminuye los tiempos de moje por hectárea.• Reduce el número de jornales en la instalación y el mantenimiento del riego por

(lámina de embalse).• Las láminas de agua uniformes y sobre el caballón se minimiza la aparición de

malezas.• Mayor uniformidad de la germinación de la semilla por la homogeneidad del moje.

Área con mínima Germinación por condiciones desfavorables:

• Excesos de Lámina• Terreno Desuniforme

Figura 13. Perfil de caballoneo sin taipa

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Área con mínima Germinación por condiciones faborables:

• Excesos de Lámina• Terreno Desuniforme

Figura 14. Perfil de caballoneo con taipa

LONGITUD DE LAS FRANJASLa longitud debe ser la necesaria para determinar melgas de un área tal que se pue-dan llenar rápidamente con el caudal disponible. El área es en general para el mismo suelo, menor que si se fuera a establecer piscinas rectangulares. En suelos con alta capacidad de infiltración, el área debe ser reducida y en suelos con baja capacidad de infiltración pueden ser más grandes. La forma de limitar el tamaño de las melgas es por medio de canales pequeños distanciados 50, 75 o 100 metros, según sea la tex-tura del lote, ligera, media o pesada; estos canales optimizan el manejo del agua.

Q

QQ

Drenaje

Dre

naje

Q

Figura 15. Esquema de un riego por curvas a nivel en el que canales pequeños limi-tan el tamaño de las franjas

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El principal logro de las prácticas presentadas es el de tener láminas de riego unifor-me en el sistema de riego, y mayor retención de humedad en el sistema de secano lo cual trae los siguientes beneficios:

• Mayor uniformidad de la germinación de la semilla por la homogeneidad del moje.• La cantidad de agua utilizada es menor debido a que se maneja una lámina de

agua pasiva menor a 10cms.• Mayor uniformidad de la germinación de malezas y por lo tanto mayor eficien-

cia en los controles.• Mejor distribución de los nutrientes por toda la melgas.• Disminución en los tiempos de moje.• Maduración uniforme del cultivo aun en los caballones.

Figura 16. Láminas de riego uniformes y retención de humedad

Figura 17. Uniformidad en germinación y población de arroz

La aplicación de las herramientas vistas permiten el uso de sembradoras de pre-cisión, las cuales siembran aun por encima de los caballones compactados con la taipa, y traen beneficios como:

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• Una menor cantidad de semilla y la posibilidad de pre-abonar.

• Siembra a surco en lotes de quema (lotes con altos bancos de malezas y rojo.)

• No importa si es un lote de quema, ya que por el caballoneo con taipa se puede sembrar con maquina a surco después de la quema sin inconvenientes. (caba-llón compactado).

Figura 18. Sembradora de precisión

CALIBRACIÓN Y RECOMENDACIONES DE LOS EQUIPOS

• Land plane: Las llantas del implemento deben tener la misma presión, se re-comienda antes de ir al campo revisarla o el día anterior dejarlo listo. Los torni-llos de calibración para el chasis del implemento, deben encontrarse sin ninguna inclinación y se mueven según la necesidad que vea el operador, siendo ideal colocar un nivel en la parte de atrás y verificar que se encuentre a cero. Los zanjadores deben estar siempre de 2 a 5 cm por debajo de la pala, efectuando el operador la calibración en cada pase que se efectué en el lote. El tornillo para la calibración de los zanjadores, se pueden profundizar o levantar según las ne-cesidades del campo, manteniéndose engrasados para facilitar el movimiento. Finalmente la corbata genera el movimiento hacia arriba o hacia abajo de la pala, siendo recomendable tener un soporte para colocarlo debajo de la pala y dejarla caer y facilitando el movimiento de la corbata.

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Recomendación de Uso: El tractor debe trabajar a una velocidad de 4 a 6 km/hora y entre 1800 a 2200 rpm. El primer pase de la Land plane buscando ren-dimiento hacerlo a favor de la pendiente y el segundo en el sentido que se va a caballonear, realizando además 2 a 3 pases por los bordes del lote.

Figura 19. Algunos puntos de calibración de la Land-Plane (tornillo de calibración de los zanjadores y corbata para calibración de la pala)

• Taipa: El cilindro es la parte que comprime la tierra, por lo que debe encontrar-se completamente lleno de agua, aceite quemado, arena o cemento, para quepueda realizar una buena labor. El tamaño de los discos deben estar de mayor amenor, siendo la labor del disco más pequeño, el de borrar las huellas que vandejando los demás, sin estar nunca penetrando el suelo. La calibración de losdiscos se realiza con la corbata, moviéndose hacia arriba o abajo, buscando evi-tar dejar zanja en la base del caballón.

La altura del caballón la define la barriga del cilindro pero se puede disminuir abriendo o cerrando los cuerpos donde están los discos, lo cual se logra dándole o quitándole traba a la palanca. En algunos casos se hace necesario removermás suelos, lo cual se consigue inclinando el chasis del implemento, haciendo que los discos se entierren, pero lo ideal es que trabaje este chasis a nivel cero.

Recomendación de Uso: El tractor requiere una potencia de 90 HP para una taipa de 5 discos a cada lado, debe trabajar a una velocidad de 4 a 6 km/hora y entre 1800 a 2200 rpm., para un rendimiento promedio de 8 a 10 ha/día. El trans-porte de la taipa con el cilindro lleno puede romper los tornillos donde van ase-guradas las llantas. No quitar discos del implemento, ya que todos cumplen con una función, tenerlos en buen estado y respetar la secuencia de mayor a menor.

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Figura 20. Puntos de calibración de la taipa (Corbata y palanca de traba)

RIEGO POR PIVOTE CENTRAL

Consiste en llevar agua de riego hasta el cultivo mediante una tubería de acero gal-vanizado o aluminio, montada sobre torres de metal que se desplazan sobre ruedas, de tal modo que el pivote gira 360°, manteniendo uno de sus extremos fijos en el centro del lote. A todo lo largo de la tubería metálica cuelgan aspersores, distribui-dos de acuerdo a los requerimientos del cultivo y cuyas cabezas de riego pueden estar a distancias variables del suelo.

En la actualidad ya existe su aplicación en cultivos de arroz, en países como Estados Unidos, Panamá, España, Argentina, Brasil y Cuba.Ventajas:

• Ahorro de agua con respecto al riego por inundación, consumiendo 6833 m3/ha/cosecha, con una alta uniformidad en el riego y no exigente en calidad del agua.

• No es necesario nivelar parcelas, ni invertir en piscinas para acumular agua, se adapta a topografías onduladas.

• Requiere laboreo mínimo, que aumenta la fertilidad de suelos y reduce costos operativos, con rápida recuperación de la inversión.

• Se puede instalar el equipo en cualquier edad del cultivo.• Posibilita la aplicación eficiente de fertilizantes y químicos en general.• Permite cosechar rápidamente ya que el suelo no está encharcado.• La versatilidad del sistema de riego, unido a la no preparación del terreno, per-

mite rotar de cultivo más fácilmente.

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• Mínimo requerimiento de mano de obra.• Bajos requerimientos de energía, con bajos costos de operación y manteni-

miento. (vida útil 20 años).• Permite el riego nocturno.

Figura 19. Riego por pivote central

Datos:

• Un pivote de 400 metros riega 50.44 hectáreas.• Necesidades de agua neta del cultivo es de 6.4 mm/día.• Intervalo de riego cada 4 días.• Hidro modulo utilizado 1.3lt/s/ha.• Caudal de la maquina 65.10 l/s• Horas de riego diario 16 horas.• Potencia consumida por el pivote y la estación de bombeo 75 Kw.• Cantidad de agua utilizada en un ciclo de riego por 50 hectáreas 6833 m3/

ha/cosecha.

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7. MANEJO INTEGRADO DE LAS MALEZAS EN EL CULTIVO DEL ARROZINTRODUCCION

El desarrollo de la agricultura requiere la implementación de técnicas agronómicas, dentro de las cuales ocupa un lugar preponderante la protección al cultivo de organis-mos considerados nocivos (insectos fitofágos, enfermedades, malezas, ácaros, ne-mátodos fitopatógenos, roedores, etc.), en la cual se hace uso de estrategias de con-trol enfocadas a reducir el impacto negativo de éstos en la producción de los cultivos.

Las malezas ocasionan grandes pérdidas a los cultivos por efecto directo (interferen-cia) e indirecto (depreciación de tierras, daños a la salud, hospederos de agentes pa-tógenos, etc.). Debido a ello, gran cantidad de recursos e investigación son destinados a desarrollar técnicas e implementar programas de manejo de malezas, los cuales involucran varios métodos de manejo: biológico, cultural, legal, mecánico y químico.

En el cultivo de arroz, las pérdidas ocasionadas por las malezas son considera-bles, debido a la gran diversidad de malezas asociadas al cultivo; Osorio, Granados y Fuentes (2006) registraron 125 diferentes especies pertenecientes a 36 familias sólo para el Departamento del Tolima.

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Es necesario conocer bien las técnicas más habituales en el combate de las malas hierbas en el cultivo de arroz, para poder diseñar estrategias eficaces de manejo, y hacer uso eficiente de los recursos disponibles para ello; pero siendo responsables en los aspectos ambiental, ecológico, económico y ético.

Se pretende en este módulo brindar las bases para realizar un manejo óptimo de las malezas en el cultivo de arroz, partiendo de la base de que todas las prácticas reali-zadas obedezcan a criterios técnicos, económicos y ecológicos bien cimentados; ya que solo haciendo Manejo Integrado de Malezas, se puede hacer viable - a un costo razonable - el manejo de las mismas.

DEFINICIONESMaleza: la palabra “maleza” proviene del latín Malitia, lo cual se traduce como malo; es decir son malas hierbas que perjudican a los cultivos. En los últimos años se ha propuesto – con relativo éxito – el término Arvense, proveniente del latín Arvum que significa campo, para hacer referencia a toda planta que crece en los campos cultivados.Existen numerosas definiciones del término maleza, “Plantas que crecen donde no se desea o plantas fuera de lugar” (Klingman y Ashton, 1980). “Cualquier planta que es inconveniente o interfiere con las actividades o el bienestar del hom-bre” (Weed Science Society of America, 1999).

El concepto de malezas es plenamente antrópico, es el hombre quien decide que planta es maleza, la naturaleza no genera plantas malezas. Por ejemplo Eichhornia crassipes que es la principal maleza acuática del mundo, afecta grandemente la navegación en los cuerpos de agua y obstruye las turbinas de las represas de gene-ración de energía, sin embargo varias comunidades en Colombia, México y Venezue-la, la utilizan como materia prima para elaborar artesanías

Figura 1. Bolso elaborado con hojas de Eichhornia crassipes

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Las malezas son un importante y exitoso componente en los ambientes donde prospe-ran: campos cultivados, sistemas forestales, praderas, parques y sistemas acuáticos.

IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LAS MALEZASPimentel (1991), anota que en América Latina sólo se recolecta el 77% de la produc-ción de un cultivo, el porcentaje restante, se pierde por efecto de las malezas (11%), insectos fitófagos (6%) y enfermedades (6%).

Las malezas pueden causar daños al arroz directa o indirectamente. En el primer caso, esto ocurre por la interferencia de las malezas en el crecimiento y desarrollo del cultivo de arroz, se estima que las pérdidas de arroz cáscara por este aspecto ascienden al 10% de la producción mundial, es decir 46 millones de toneladas de grano al año.

En Colombia según datos del departamento de investigaciones económicas de Fe-dearroz, en el semestre A de 2012 el costo de control químico de malezas (productos + aplicaciones) fue de $ 498.085°°/ha en el sistema de riego y de $489.447°° en el sis-tema de arroz secano. Sí tenemos en cuenta que en el primer sistema se sembraron 115.318 has y en el segundo 143.233 has, en total se invirtieron más de 116.837 mi-llones de pesos en este rubro. El Control químico de malezas representó el 10,15% de los costos del cultivo en el sistema de arroz irrigado y el 12,70% en secano (Figura 2).

Asistencia técnicaPreparaciónRiegoControl de malezas

Control de enfermedadesRecolecciónAdministraciónCuota de fomento+retención

Arriendo

12,70

10,15

SiembraFertilizaciónControl de Plagas

Roedores y despalilleTransporteIntereses

Figura 2. Estructura de costos del cultivo de arroz en Colombia 2012A, izquierda arroz riego; derecha arroz de secano.

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Las malezas afectan los cultivos directa e indirectamente; en el primer caso por efecto de la interferencia (competencia y alelopatía), e indirectamente; los efectos indirectos más importantes en el cultivo de arroz son:

• Disminuyen la calidad del producto. Frutos, semillas y forrajes de las malezas,suelen demeritar la calidad de los cultivos al mezclarse con éstos en la cosecha.Por ejemplo sí un cultivo de arroz está altamente invadido de arroz rojo al momen-to de cosechar, un porcentaje de éste será recolectado y bajará considerablemen-te el precio de venta del paddy, pues en el proceso de molinería se vuelve harinareduciendo el índice de pilada. Las semillas de cortadera (Torolinium odoratum) yfrijolillo (Phaseolus lathyroides), generalmente no pueden ser extraídas en el pro-cesamiento industrial del arroz, afectando la apariencia y calidad del arroz blanco.

• Son hospederas de insectos dañinos, nemátodos, y agentes patogénicos. Mu-chas malezas asociadas al cultivo de arroz son hospederas alternas de agentescausales de enfermedades del cultivo, como las citadas en la tabla 1.

Tabla 1. Malezas hospederas de patógenos en el cultivo de arroz

ARVENSE HOSPEDERA DE

Arroz rojo (Oryza sativa) Steneotarsonemus spinkyThalia geniculata Mocis latipes

Echinochloa colona VHB en arroz, Oebalus spp, Tagosodes orizicolus, Meloidogyne incognita, y Pyricularia oryzae

Rottboellia cochinchinensis Meloidogyne incognita, Helminthosporium oryzae

Eleusine indica Meloidogyne incognita y Spodoptera frugiperda

Leptochloa sp Spodoptera frugiperdaLuziola subintegra Lissorhoptrus sppMurdannia nudiflora Tibraca limbativentris y Euchistus spp

Commelina diffusa Meloidogyne y Pratilenchus

• Aumentan los costos de producción. Para mantener en niveles manejables laspoblaciones de malezas en los campos arroceros, se gastan muchos recursosen preparación de suelos, despalille, limpieza de canales y bordes, herbicidas,

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adyuvantes y por supuesto en aplicaciones; en Colombia esto representa apro-ximadamente el 15% de los costos de producción del cultivo (Fedearroz, 2013).

• Reducen el rendimiento de la maquinaria. Las batatillas (Ipomoea spp) y el bejuco galápago (Vigna vexillata), debido a su hábito de crecimiento se enre-dan en el “pick up reel” de las maquinas recolectoras de arroz, produciendo atascamientos que disminuyen grandemente el rendimiento de la labor.

• Causan desvalorización de la tierra. Fincas arroceras invadidas con malezas altamente nocivas y de difícil control como arroz rojo (Oryza spp), coquito (Cyperus rotundus) y falsa caminadora (Ischaemun rugosum), suelen tener mejor valor que fincas libres o con bajos niveles de estas malezas.

• Obstruyen los canales de riego y drenaje. Malezas acuáticas como arrocillo (Luziola subintegra), buchones (Eicchornia crassipes y Limnocharis flava), bijao bocachico (Thalia geniculata), palo de agua verde (Ludwigia decurrens) obstruyen los canales de riego y drenaje; afectando las labores de irrigación y avenamiento.

• Provocan el volcamiento del cultivo. Altas poblaciones de las malezas como arroz rojo (Oryza sativa) barba de indio (Fimbristlis miliacea), o falsa cami-nadora (Ischaemun rugosum), además dificultan la recolección, disminuyen-do los rendimientos y aumentando las impurezas en el grano cosechado.

• Originan el rechazo tanto en campo como en planta de lotes destinados al programa de multiplicación de semillas, ya que existe regulación del Instituto Colombiano Agropecuario (norma 970 de 2010) que limita el número de ma-lezas admisibles por hectárea en los campos de multiplicación y en planta, la misma norma determina el número posible de semillas de malezas que pueden ser toleradas.

Los daños directos son ocasionados por la interferencia, entendiéndose esta como las distintas interacciones negativas que surgen entre las plantas, tales como competencia, alelopatía o parasitismo, esta último no ocurre entre el cul-tivo de arroz y sus malezas asociadas. Aunque la competencia y la alelopatía son dos fenómenos distintos que pueden separarse de forma teórica y experimen-tal, en la práctica son difícilmente separables. Por esta razón se utiliza de mane-ra menos precisa el término interferencia, para incluir todas las interacciones existentes entre distintas plantas sin precisar su causa.

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ORIGEN DE LAS MALEZAS

Las malezas presentes en un territorio pueden tener dos tipos de orígenes:

1. Biológico, puede deberse a especies adaptadas a disturbio natural continuado,lo cual lograron mediante mecanismos como hibridación, mutación o preadap-tación; también pueden originarse nuevas especies y biotipos con el desarrollode la agricultura, por ejemplo Solanum sucrense nueva papa maleza en Boliviaes el producto de cruzamiento entre S. tuberosum ssp. Andigena y S. oplocense(silvestre), los arroces rojos varietales se originan a partir de cruces entre lasvariedades comerciales y biotipos de arroz rojo.

2. Geográfico. Son especies introducidas de Europa, Asia y África.

Para entender mejor el origen geográfico de las malezas trataremos de explicar cómo especies de malezas, nativas de zonas templadas (por ejemplo Europa), se han naturalizado en el trópico, específicamente en la sabana de Bogotá, en tanto que especies originarias de África y Asia Tropical se han naturalizado en las zonas cálidas de Colombia; esto se debe básicamente a

• Las malezas originarias de Asia y Europa han co-evolucionado junto con los cul-tivos, debido a que la actividad agrícola en estos continentes es mucho más an-tigua que en América, consecuentemente, al llegar acá las malezas originariasde estos continentes pueden invadir exitosamente nuevos hábitats pues ya hansido expuestas al ambiente agrícola y sus disturbaciones típicas durante muchasgeneraciones, lo que ejerce una presión de selección sobre algunas caracterís-ticas de las malezas que conceden una gran adaptación a los agroecosistemas.

• (2) A pesar de que exista una adaptación de las malezas europeas y asiáticas alos sistemas agrícolas, inicialmente estas prosperarán en América, sólo (multi-plicación y expansión) sí encuentran condiciones climáticas y edáficas similaresa las de su centro de origen. Los más importantes factores climatológicos delmedio ambiente que guardan relación con la persistencia de las plantas son luz,temperatura, agua, viento, humedad y características estacionales de estos fac-tores; a su vez los del suelo son: agua, temperatura, pH, nivel de fertilidad delsuelo y el efecto de los sistemas de cultivos sobre éste.

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Holm, citado por Radosevich destaca que solo 250 especies de más de 200.000 plantas en el mundo son consideradas malezas, y que el 68% de estas pertenecen a 12 familias botánicas, siendo las más importantes por su predominio gramíneo, compuesto y ciperáceo (Tabla 2).

Tabla 2. Principales familias de malezas a nivel mundial.

FAMILIA NÚMERO DE ESPECIES PORCENTAJE ESPECIE TIPO

Poaceae 4427%

43%

68%

Echinocloa colona

Cypeaceae 12 Cyperus

Asteraceae 32 Conyza canadensisPoligonaceae 8 Rumex crispusAmaranthaceae 7 Amarhantus dubiusBrassicaceae 7 Lepidium virginicumLeguminosae 6 PhaseolusConvolvulaceae 5 Ipomea purpureaEuphorbiceae 5 Caperonia palaustrisChenopodiaceae 4 Chenopodium albumMalvaceae 4 Sida rhombifoliaSolanaceae 3 Physalis angulata

CLASIFICACION DE LAS MALEZAS

La agrupación de estas en clasificaciones pretende organizar y facilitar la informa-ción que se tiene. Se ha propuesto varias clasificaciones atendiendo a diferentes cri-terios y cuya utilidad puede variar de acuerdo a los intereses del investigador, agri-cultor, técnico, etc. La agrupación de las malezas es bastante subjetiva y cualquier clasificación está muy lejos de ser completa y definitiva. Las más conocidas son:

1. Por el sistema binomial de nomenclatura, en el cual las plantas son clasifi-cadas de acuerdo a su afinidad filogenética y a cada una se le asigna un nombre científico; que consta de un nombre genérico y un epíteto específico: por ejemplo

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el nombre científico del coquito es Cyperus rotundus (familia Cyperaceae). Es im-portante aprender el nombre científico de las malezas pues los nombres comu-nes varían entre países o regiones.

2. Por el ciclo de vida. Se distinguen malezas anuales, bianuales y perennes.

• Anuales viven un año, generalmente se encuentran en los cultivos semes-trales y entre más frecuente es el laboreo mayor es el porcentaje de espe-cies anuales. Ejemplos: Liendre puerco (Echinocloa colona), falsa caminadora(Ischaemun rugosum), caminadora (Rottboellia cochinchinensis), Verdolaga(Portulaca oleracea) y atarraya (Kallstroemia máxima)

• Bianuales durante el primer año producen estructuras vegetativas y acu-mulación de carbohidratos no estructurales, que usan en el segundo añopara la producción de flores, frutos y semillas. Ejemplo: Diente de león(Taraxacum officinale).

• Perennes persisten durante mucho tiempo, debido a que poseen la capaci-dad de rebrotar a partir de vástagos o estructuras vegetativas como estolo-nes, rizomas, tubérculos, etc. Ejemplo: Coquito (Cyperus rotundus).

3. Por su hábitat en donde se desarrollan. Se distinguen las siguientes catego-rías: malezas de cultivos, malezas de potreros, malezas de plantaciones foresta-les, malezas de sistemas acuáticos y malezas de áreas no agrícolas.

4. Por su origen. Se clasifican en nativas e introducidas

5. Por su morfología y anatomía. De acuerdo a estos criterios las malezas delcultivo de arroz se clasifican en gramíneas, de hoja ancha, ciperáceas y comme-lináceas. Esta clasificación está basada en las diferencias morfológicas (Tabla3) entre estos grupos y es de gran utilidad, pues el espectro de control de losherbicidas utilizados en el cultivo de arroz es con frecuencia referido a estos gru-pos.. Las principales malezas de esta clasificación que ocurren en los arrozales de Colombia se muestran en la tabla 4.

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Tabla 3. Características morfológicas de los diferentes grupos de malezas.

GRUPOCARACTERISTICAS

TALLOS HOJAS FLORES FRUTO

Gramíneas

Cilíndricos a elípticos, articulados con nudos macizos y entrenudos generalmente huecos

Dísticas, alternas y con la vaina abierta. Típicamente constan de vaina, lígula y limbo.

La inflorescencia elemental es una espiguilla formada por 1 o más flores sésiles o no protegidas por glumas.

Cariópside o utrículo

Ciperáceas

Generalmente triangulares, sin hojas por encima de la base

Trísticas, sin lígula y con la vaina cerrada

Insconspicuas, pe- queñas y actino morfas, unisexuales o hermafroditas.

Aquenio

Commelináceas

Bien desarrollados que son más o menos hinchados en los nudos, generalmente veces cortos. Habito repente.

Alternas, dísticas o espirales, espar- cidas a lo largo del tallo, simples, delga das o algo expan- didas, planas a agudamente dobla- das. vaina basal cerrada

Usualmente bisexuales, de simetría radial a bilateral, con perianto diferenciado en cáliz y corola

Cápsula, rara vez una baya

De hoja ancha

Cilíndricos o cuadrangulares, pueden tener creciMiento secundario.

Hojas anchas con nervaduras reticuladas.

Conspicuas, normalmente los verticilos de las flores están formados por 4 o 5 piezas.

Bayas, cápsulas, pixidios, aquenios, esquizocarpos, legumbre, etc.

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6. Por los problemas que ocasiona en la producción de semilla. La producciónde semilla básica, registrada y certificada es supervisada por el ICA quien avalala calidad de la misma, y para ello clasifica las malezas (resolución N° 2228 de 25de agosto de 1983) en tres tipos:

• Prohibidas, son aquellas de fácil distribución y adaptación, agresivas y difíci-les de controlar en el campo y constituyen un serio riesgo para zonas poten-ciales ejemplos: Murdannia nudiflora, Rottboellia cochinchinenesis, Sorghumhalepense , S. sudanense, y Antephora hermafrodita.

• Nocivas, son de fácil distribución, adaptación y agresivas, difíciles de con-trolar en el campo y no se eliminan fácilmente con los métodos corrientesde acondicionamiento a que son sometidas las semillas para siembra ejem-plos: Cenchrus spp, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus, Ipomoea congesta,Ischaemun rugosum, Monochoria vaginalis, figura 3

• Comunes. Son aquellas de baja agresividad y diseminación; de fácil control enel campo y se eliminan con los métodos corrientes de acondicionamiento a queson sometidas las semillas para la siembra:ejemplos Ammania coccínea, Bidenspilosa, Senna obtusifolia, Commelina diffusa, Cucumis melo, etc. (Figura 3).

Figura 3. Maleza nociva en la producción de semillas Cyperus rotundus

Gran diversidad de especies de malezas se encuentran asociadas al cultivo del arroz en las diferentes zonas arroceras de Colombia, algunas más frecuentes que otras dependiendo del ambiente, elsistema de cultivo y el manejo. La clasificación corres-ponde a su morfología y anatomía Tabla 4.

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Tabla 4. Principales malezas del cultivo de arroz en Colombia

TIPO NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRES COMUNES

Gramíneas

Digitaria spp Guarda rocío, pata de gallinaEchinochloa colona Liendre puerco, paje patoIschaemun rugosum Falsa caminadora, maretiraLeerxia hexandra Lambe lambe, lambederaLepthocloa spp Paja mona, cola de zorroOryza sativa Arroz rojo, arroz malezaPaspalum boscianum Paja peludaPaspalum fasciculatum GranadillaPaspalum hydrophylum Invasora, GuabinaRottboellia cochinchinensis Caminadora, Pela bolsillo

Ciperáceas

Cyperus rotundus Coquito Cyperus sculentus Coquito amarilloCyperus iria Menta, Ajillo, FrunciaTorolinium odoratum CortaderaFimbristylis miliacea Barba de indio

CommelináceasCommelina diffusa Suelda con suelda, Siempre vivaCommelina erecta Siempre viva, Suelda con sueldaMurdannia nudiflora Piñita, colchón de pobre

De hoja ancha

Caperonia palustris Caperonia, Pela pollaCleome gynandra Pito pitoCucumis spp MeloncilloEichhornia crassipes Oreja de mulo, TarullaIpomoea spp BatatillasLimnocharis flava Buchón amarilloLudwigia spp Palo de agua, clavito de aguaPhysalis angulata Topo toropo, vejigónSenna tora Bicho, Chilin chilThalia geniculata Bijao bocachico, BocachicaVigna vexillata Pica Pica, bejuco galápago

CARATERÍSTICAS DE LAS MALEZASDesde el inicio de la agricultura moderna, el ser humano ha tratado de lograr los mejores rendimientos en sus cultivos, sin embargo y a pesar de los múltiples es-

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fuerzos por eliminarlas las malezas siempre están presentes en éstos, debido a que reúnen una serie de características que las han hecho exitosas en los agroecosiste-mas, las principales son:

• Autocompatibles, con cierto grado de polinización cruzada, y generalmente norequieren de agentes polinizadores especializados (ejemplo: arroz rojo).

• Producción de semillas, con alta capacidad reproductiva que les garantiza unaalta capacidad de multiplicación y aporte grande y continuo al banco de semillasa pesar de los eventos de control.

• Requerimientos para germinación que ocurren en muchos ambientes.

• Sistema de raíces profundo.

• Emergencia escalonada. Las semillas de las malezas no germinan al mismotiempo (cohortes), lo que garantiza la presencia de varias generaciones y dificul-ta las labores de control.

• Pasan rápidamente de la fase vegetativa a la reproductiva.

• Sí son perennes, tienen vigorosa reproducción vegetativa o regeneración de frag-mentos.

• Latencia y longevidad de las semillas lo que les permite permanecer viables du-rante mucho tiempo. En Uruguay, Zorrilla (2004), encontró semillas de arroz rojoviables 11 años después de haber sido enterradas.

• Mecanismos de defensa contra animales y microorganismos que las puedenconsumir, como son: aguijones, espinas, epidermis áspera, alto contenido de fi-bra, sustancias tóxicas entre otras.

• Alelopatía. Numerosas especies de malezas producen sustancias tóxicas o lohacen sus residuos en descomposición, que inhiben el crecimiento de otras es-pecies y ocasionalmente de su misma especie. Ejemplo: el extracto de Cyperusrotundus L (Coquito) en diluciones de 5 y 10%, causó inhibición de la germinaciónde las semillas de Bidens pilosa L. (Osorio et all, 2009).

Interferencia de las malezas. Se define como las distintas interacciones negativas que surgen entre las plantas, y comprenden la competencia, alelopatía y parasitis-mo, esta última no ha sido reportada en el cultivo de arroz. Con frecuencia es muy

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difícil precisar cuáles son los efectos de la competencia por recursos y de la alelopa-tía en arvenses, no obstante la mayoría de estudios han tratado de determinar ex-perimentalmente los efectos causados por diversas poblaciones de malas hierbas sobre los rendimientos de los cultivos (competencia).

La competencia de las malezas en el cultivo de arroz, afecta el crecimiento y de-sarrollo de la planta de arroz, reducción del rendimiento del grano o hasta la pér-dida total del cultivo, con amplia variabilidad en las pérdidas ocasionadas, debido Tabla 5.

Tabla 5. Pérdidas en el rendimiento de grano causada por las malezas en los cultivos de arroz en varios países. Recopilado por Pabón (1990) y modificado por Puentes (2013)

ESPECIES DE MALEZAS PAÍS % DE PÉRDIDA FUENTEAeschynomene virginica USA 4 a 19 Smith (1968)Heteranthera limosa USA 6 a 27 Smith (1968)Sesbania exaltata USA 10 a 40 Smith (1968)Cyperus difformis Australia 33 a 44 Swain(1968)Cyperaceas y dicotiledoneas Filipinas 24 De Datta (1979)Echinochloa colona Filipinas 2 a 76 Mercado et all (1977)Echinochloa spp Filipinas 10 a 19 De Datta (1979)Echinochloa spp Australia 76 a 100 Kleining y Noble (1968)Echinochloa spp Hungría 60 a 63 Scilrassy (1979)Ischaemun rugosum Colombia 89 ICA (1981)

Paspalum pilosum Colombia 80 Castilla y Montealegre (1994)

Gramíneas Colombia 6 - 93 Castro y Almario (1990)Echinoclhoa colona Colombia 40 Puentes (1993)Digitaria sanguinalis Colombia 43 Forero y Plaza (1997)Gramíneas Filipinas 75 De Datta (1979)Gramíneas, ciperaceas y dicotiledoneas Filipinas 100 De Datta (1979)

La competencia es el proceso por el cual las plantas que habitan en un mismo lugar tratan de obtener los recursos disponibles en el medio, los cuales son insuficientes para proveer las necesidades de todas éllas, y puede ser interespecífica (diferen-tes especies) o intraespecifica (misma especie); por lo tanto, los recursos pueden agotarse o resultar poco disponibles para un organismo como consecuencia de la vecindad de otro.

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A pesar de la complejidad del fenómeno de competencia entre las plantas denomina-das malezas y los cultivos, se pueden distinguir claramente algunas tendencias ge-nerales en las respuestas de los cultivos frente a la competencia de las malas hierbas:

• Al contrario de lo que ocurre con la mayoría de las plagas de insectos o de en-fermedades, en el caso de las malas hierbas no es corriente que exista un um-bral de no-respuesta del cultivo (compárese las curvas de respuesta del cultivofrente a la presencia de insectos y malas hierbas figura 4). Ello se debe a que losinsectos o enfermedades pueden debilitar en mayor o menor medida a la planta,mientras que las malas hierbas pueden competir directamente por los recursos,retirando una parte de ellos y haciendo que no puedan ser utilizados por el cul-tivo. Puede ocurrir que, incluso con densidades muy bajas de malas hierbas, losrendimientos del cultivo acusan claramente dicha presencia.

100

DENSIDAD DE ARVENSES DENSIDAD DE INSECTOS

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

Figura 4. Respuesta del cultivo frente a diferentes niveles de ataques de insectos y malas hierbas (Fernández y García, 1991).

• Debido a la gran plasticidad de las malas hierbas, la densidad no refleja correc-tamente la importancia de la población. Por lo tanto para caracterizar una po-blación de malezas es recomendable tener en cuenta la biomasa, cobertura, yfrecuencia de las arvenses.

• Dependiendo de las condiciones del medio, la respuesta del cultivo puede oscilarconsiderablemente.

Cuando hay una alta población de malezas en la etapa de emergencia, el cultivo debe mermar los rendimientos, pues esta es la etapa más sensible a la competencia, la

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gran mayoría de las malezas asociadas al cultivo de arroz crecen más rápidamente que éste y son más eficientes en el aprovechamiento de los recursos. El macolla-miento del arroz, se ve altamente afectado por la competencia de malezas, porque se afecta el sincronismo de formación de macollas. La iniciación de la formación de panícula, también es afectada por una alta competencia de malezas disminuyendo el número potencial de granos (Clavijo, 1994).

Otro aspecto importante a destacar es que el arroz compite por recursos con mu-chas malezas que presentan fisiología mas eficiente como son las C4 (Tabla 6), las cuales en las condiciones agroecológicas del cultivo tienen ventaja debido a:

• Foto respiración no detectable• Mayor fotosíntesis neta, mayor producción de materia seca.• Mayor tasa de crecimiento• Tolerancia a temperaturas altas.• Uso más eficiente del agua• Mayor eficiencia en el uso del nitrógeno• Altas tasas de saturación de luz, impiden el paso de la luz en el cultivo.

Tabla 6 . Algunas malezas que compiten con el cultivo de arroz y su tipo fisiológico

NOMBRE CIENTIFICO NOMBRE COMUN FAMILIA FISIOLOGIA Cynodon dactylon Pasto argentina Gramineae C4 (NAD-ME) Digitaria spp Guarda rocío Gramineae C4 (NADP-ME) Echinochloa colona Paje pato Gramineae C4 (NADP-ME) Eleusine indica Pata de gallina Gramineae C4 (NAD-ME) Rottboellia cochinchinensis

Caminadora Gramineae C4 (NADP-ME)

Cyperus esculentus Coquito amarillo Cyperaceae C4 (NADP-ME) Cyperus rotundus Coquito Cyperaceae C4 (NADP-ME) Amaranthus hybridus Bledo Amaranthaceae C4 (NAD-ME) Amaranthus spinosus Bledo espinoso Amaranthaceae C4 (NAD-ME) Portulaca oleraceae Verdolaga Portulacaceae C4 (NAD-ME) Eichornia crassipes Tarulla, oreja de

muloPontederiaceae C3

Ludwigia erecta Palo de agua Onagraceae C3 Thalia geniculata Bijao bocachico Maranthaceae C3 Oryza Sativa Arroz rojo Gramineae C3

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EL BANCO DE SEMILLAS DE MALEZAS

Se considera banco de semillas de malezas (BSM) a las poblaciones de diásporas (semi-llas y propágulos) por especie que se ubican en el suelo sujeto a la producción agrícola. Las semillas que se encuentran en el banco de suelo generalmente, tienen baja viabilidad y su persistencia depende de la producción anual de semilla y su dispersión. Figura 5.

Germinación de las malezas del banco de semillas

5 cm 10 cm 15 cm 20cm

0

10

20

5

15

PROFUNDIDAD DE SEMILLAS (CM)

Figura 5. Muestreo y germinación de semillas de malezas en el banco

Entre los diferentes métodos para determinar el banco referimos el método de emergencia de plántulas de malezas, debido a su mayor sencillez como herramienta de diagnóstico en el cultivo de arroz procediendo así:

• Seleccione el área a muestrear según el ambiente de producción• Utilice algún marco para muestreo que puede ser de 12,5 x 12,5 cm• Con una herramienta (pala, palin o muestreador rigido) construya alredor del

marco un perfil o bloque uniforme y hasta 20 cm de profundidad Figura 6

0-5 cm

5-10 cm

10-15 cm

15-20 cm

Figura 6. Perfiles de muestreo para determinar banco de semillas de malezas

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• Divida la muestra en cuatro perfiles de 5 cm clasificándolos de 0-5, 5-10, 10-15 y 15-20 cm de profundidad.

• Coloque las muestras por separado en bolsas plásticas rotuladas con la infor-mación delo sitio de muestreo

• Desmenuce cuidadosamente el suelo de cada perfil sobre una bandeja rotulada, y distribuya la muestra en una capa delgada Figura 7

• Humedezca la muestra periódicamente y se coloca en sitio seguro al ambiente• Cuando emerjan las malezas y se puedan identificar, contabilícelas por especies

y retírelas de la bandeja

0 - 5 cm0 - 5 cm

Figura 7. Plántulas de malezas emergidas en el primer perfil del suelo

Realice una segunda identificación cuando observe emergencia de mas especies y proceda de igual manera

REGISTRO DEL BANCO DE SEMILLAS DE MALEZAS

Muestra Profund.

Número de malezas emergidas

Gramineas Arroz rojo Acuáticas Cyperác. Hoja

Ancha Otras

L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2

M1

0-55-10

10-1515-2020-2525-30

Figura 8. Formato de registro de plántulas del banco de semillas de malezas

[266]



El potencial de emergencia de las semillas de malezas del BSMS es muy variable. Los bancos son dinámicos y debe dárseles las mejores condiciones para que expre-sen su potencial. En la figura 9 se observa el comportamiento de la emergencia de dos especies de ciperáceas Fimbristilis miliacea y Cyperus iria en un banco realizado durante 260 días bajo las condiciones del distrito de riego del río Zulia en Cúcuta Norte de Santander

COMPORTAMIENTO DE COHORTES EN EL BANCODE SEMILLA (0-5 cm.) MALEZAS/m2

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

15 30 45 60 75 90 105 120 135 160 175 190 205 220 235 260 DíasFimbristilis miliacea C. iria

Figura 9. Dinámica de emergencia de dos especies de malezas en un banco de semillas

Una de las aplicaciones más importantes de la información obtenida mediante el BSMS es la decisión del tipo de preparación a realizar y la profundidad de la misma. La mayoría de las malezas tiene semillas pequeñas con pocas reservas, lo que hace que éstas no puedan emerger a profundidades superiores a los 5 cm en el perfil del suelo; si el análisis del BSMS demostró que la gran mayoría de malezas están ubicadas en los primeros cm del suelo y el perfil del mismo permite el uso del arado, la inversión del suelo es una excelente medida para disminuir la población potencial de arvenses. La observación previa de la flora de malezas que tiene el lote, permite la escogencia del (los) herbicida(s) más adecuados para el control químico; el cual debe hacerse oportunamente para minimizar la interferencia de las malezas con el cultivo de arroz.

[267]



IDENTIFICACION DE PLANTULAS DE MALEZAS

El éxito de las decisiones tomadas a partir de la evaluación del BSMS depen-de de que estas sean acertadas y para ello es absolutamente necesario saber identificar las malezas en estado de plántula, pues en este estado ellas son más sensibles a los herbicidas, su control es más fácil, eficaz y económico; pero la mayoría de los herbicidas tienen un espectro de acción limitado a solo una parte de la flora arvense asociada con el cultivo. Por ejemplo si se confunde en estado de plántula Cyperus iria con Cyperus rotundus y se toma la decisión de aplicar Bispiribac sodium para el control de la segunda especie cuando en realidad se trata de la primera el control fallará, pues C. iria no hace parte del espectro de acción de este herbicida.

Los caracteres más importantes para identificar malezas en estado de plántula son la manera como emergen las primeras hojas, su forma y tamaño, la pre-sencia o no de pubescencia, la presencia y forma de la lígula y aurícula en las gramíneas, entre otras. A continuación se describen las plántulas de algunas de las malezas más importantes en el cultivo de arroz, para mayor información el lector pude remitirse a publicaciones especializadas en el tema como la de Montealegre (2011).

Arroz rojo (Oryza sativa L.). Por tratarse de la misma del arroz cultivado, el arroz rojo presenta lígula y aurícula, la gran mayoría de biotipos de arroz rojo presentan un tallo bastante alargado, de color verde clorótico (pálido), la base del tallo puede ser blanca, rojiza u oscura. Por norma general ccrecimiento mucho más rápido que las variedades comerciales y son capaces de emerger a mayor profundidad. Los granos pueden presentar aristas, mucrones o ser lisos.

Piñita (Murdannia nudiflora L. Brenan). Usualmente es de hábito decumbente, la primera hoja emerge en forma oblicua con respecto al suelo y es de aspecto brillante y color verde claro. Las hojas son glabras, lineales, largas y acanaladas (figura 10).

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Figura10. Plántulas de piñita.

Falsa caminadora (Ischaemun rugosum Salisb). La primera hoja es de aspecto redondeado y se conoce comúnmente como “oreja de conejo” sin llegar a ser tan ancha como la de Digitaria, emerge paralela al suelo. Las siguientes tres hojas son lanceoladas, de aspecto opaco y sin vellosidades. La cubierta del artículo (que usualmente contiene dos semillas una sésil y una pedicelada) permanece adherida al extremo de la raíz. La lígula es corta y traslúcida. Figura 11.

Figura 11 Plántulas de falsa caminadora.

Caminadora (Rottboellia cochinchinensis Lour & Clayton). La primera hoja gene-ralmente emerge oblicua, y tiene forma de espátula, la segunda en cambio es lan-ceolada con el ápice puntiagudo, la lígula es corta. El mesocotilo es de color rojo a morado y se estrecha abruptamente en la unión con la raíz, ocasionalmente la raíz tiene aspecto de zancos de ahí su nombre vernáculo (Figura 12).

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Figura 12. Plántulas de Rottboiellia cochinchinensis

ESTRATEGIAS EN EL MANEJO DE MALEZAS

Los métodos son los pasos que se siguen para alcanzar la meta o estrategia pro-puesta, así por ejemplo, la estrategia de supresión para Cyperus rotundus, puede ser alcanzada utilizando métodos químicos, mecánicos, físicos, culturales o una combinación de éstos.

Las prácticas son las actividades que se realizan en los campos agrícolas como parte de un determinado método. La lámina de agua permanente para controlar malezas en arroz es una práctica usada en el método cultural y el uso de herbicidas específicos es un procedimento del método químico. En el combate de las plagas en general podemos hacer uso de de diversas estrategias

• Prevención• Convivencia• Erradicación• Control o supresión• Manejo

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La estrategia de prevención tiene como objetivo evitar o demorar la introducción, establecimiento y dispersión de malezas en áreas que aún no existen. Es especial-mente importante con aquellas malezas que por su naturaleza constituyan una se-ria amenaza para las especies nativas (plantas parásitas, por ejemplo), algunas de las prácticas recomendadas son:

• Cuarentenas• Leyes para la producción de semillas• Uso de maquinaria libre de malezas• Uso de semilla libre de malezas• Limpieza de maquinaria de cosecha• Eliminación de malezas en bordes y canales

La estrategia de convivencia, es aquella en la cual no se hace nada para evitar el es-tablecimiento de las malezas y combatirlas. Es usual en comunidades muy pobres en un contexto de agricultura de subsistencia donde no hay recursos económicos. Se requiere que la maleza sea nueva o poco dispersa, que el nivel de infestaciones sea muy bajo o que el cultivo resista el ataque de malezas.

La estrategia de erradicación, consiste en la remoción completa de todas las plan-tas de malezas y sus propágulos en un hábitat, es muy poco usual y extremadamen-te costosa. Solo se justifica en situaciones de malezas extremadamente agresivas que han colonizado pequeñas áreas. En Estados Unidos se realizó con éxito la erra-dicación de las plantas parásitas Striga asiática y S. hermonthica en cereales.

La estrategia de control o supresión, consiste en la utilización de prácticas para reducir las poblaciones de malezas a un nivel en que el impacto económico que puedan causar sea mínimo. En esta estrategia no se busca eliminar totalmente a las malezas e incluye acciones encaminadas a limitar la dispersión de las malezas y reducir las poblaciones. Como parte de esta estrategia en el cultivo del arroz se usan los métodos culturales, las cuales incluyen:

• Uso de cultivares vigorosos• Aumento de la densidad de siembra en lotes altamente infestados de malezas• Rotación de cultivos• Fecha de siembra más adecuada para la mejor expresión del potencial genético del• cultivar escogido.• Fertilización

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• Uso de semilla de alta calidad• Optimización del sistema de riego• Inundación (lámina de agua permanente)• Trasplante

Las prácticas que hacen parte del método mecánico incluyen:

• Remoción de las malezas a mano (despalille), especialmente recomendada para malezas altamente perjudiciales y que todavía se encuentran en baja po-blación en los lotes.

• Preparación del suelo. Una de las principales razones que justifica el laboreo del terreno es la acción destructiva sobre las malezas.

El método biológico es poco usado en el cultivo de arroz, solo en algunos países de Asia se usan patos y peces para el control de malezas, pero en explotaciones muy pequeñas. Los insectos que se usan como controladores biológicos son altamen-te específicos y la flora del cultivo de arroz muy diversa. No obstante en Colombia se han identificado controladores biológicos para malezas del cultivo, las hojas de Ludwigia spp son consumidas por Macrohaltica amethystina , Lysathia integricollis y L. enea (Cuevas, 2000).

El método químico es ampliamente usado en el cultivo de arroz en Colombia y en el mundo, debido al menor esfuerzo que conllevan, la eficacia, economía y rapidez del control. Debido a su importancia este tema será tratado en detalle más adelante, no obstante la alta dependencia de los herbicidas en muchos programas de control de malezas alrededor del mundo ha ocasionado la selección de biotipos de malezas resistentes a herbicidas.

Manejo Integrado de Malezas (MIM), es el conjunto de labores que bien eje-cutadas permiten mantener las poblaciones de malezas en un nivel aceptable, reduciendo el número de propágulos, el número de plántulas que emergen, la sobrevivivencia y la competitividad de las malezas a un costo razonable y con el menor impacto posible al medio ambiente. Bajo estas premisas, el uso de los herbicidas es más racional y a todos los métodos se les concede similar im-portancia; la planificación de las prácticas involucradas obedece a una rigurosa planificación apoyada en herramientas de diagnóstico.

[272]



Para que un programa de Manejo Integrado de Malezas pueda ser exitoso, es funda-mental abarcar cuatro aspectos:

• Diagnóstico• Planificación• Ejecución• Retroalimentación

El Diagnóstico identifica claramente el problema de malezas y las herramientas disponibles para solucionarlo (Fedearroz 2003). El diagnóstico debería considerar:

• Análisis del banco de semillas de malezas por el método de emergencia de plántulas

• Los resultados técnicos y económicos de la cosecha anterior, en particular losproblemas con las arvenses, eficacia de las prácticas ejecutadas, costo y efecto deéstas en la producción.

• Las condiciones meteorológicas previstas para la época en que se piensa hacerel laboreo del suelo, y que pueden afectar la calidad de la preparación del suelo yel desempeño de los herbicidas pre-emergentes.

• La necesidad de nivelar el suelo, rectificar acequias, construir drenajes y canalesde riego, estimar el tamaño de los lotes, etc. Se busca optimizar el manejo delagua, para garantizar un riego rápido y uniforme que garantice la germinaciónpareja del cultivo y malezas y favorezca el desempeño de los herbicidas.

• Las necesidades de capital propio y fuentes de crédito.

La planificación consiste en prever los procedimientos que se seguirán para suplir las necesidades técnicas, económicas y ambientales que se tengan para realizar adecua-damente el programa de Manejo Integrado de Malezas. Es importante planificar porque los gastos para suprimir malezas son más altos en la medida en que no se hagan opor-tunamente, y la interferencia y consecuentemente el daño al cultivo también será ma-yor. Es importante recordar que el 70% de la inversión que demanda un cultivo de arroz ocurre en los primeros 40 días, no obstante no se puede descuidar el cultivo después.

En la planificación se deben analizar y programar aspectos como:

• Época de siembra• El cultivar, nutrición y densidad de siembra adecuada para obtener el máximo

provecho de la oferta ambiental en la época a sembrar.• Uso del lote entre la recolección del cultivo anterior y la labranza para el nuevo ciclo.

[273]



• Tipo de labranza.• Calidad de la semilla.• Prácticas para el control de malezas y el “momento” en que idealmente debe-

rían hacerse.• Escogencia de los herbicidas y coadyuvantes a utilizar: Ingredientes activos,

formulaciones, cantidad de cada producto.• Planes alternativos de control.• Flujo de caja del cultivo.• Alistamiento de maquinara y equipo.• Servicio de apoyo.

Si se hicieron adecuadamente los dos procedimientos anteriores, la ejecución del programa de Manejo Integrado de Malezas no debería tener problemas, siempre y cuando las labores se ejecuten de manera precisa y oportuna.

La oportunidad tiene como objetivo reducir la interferencia de las malezas y el cul-tivo de arroz y es requerida en:

• Preparación de suelos. La preparación escalonada permite destruir estructuras vegetativas y de paso disminuir el potencial de reproducción de las especies de malezas perennes como Cynodon dactylon, Sorghum halepense, Paspalum hy-drophyllum, etc.

• Controles químicos. Los controles tempranos son más eficaces y económicos que los controles tardíos, además se evita o minimiza la competencia entre las malezas y el arroz.

Estado de las malezas. La gran mayoría de malezas son muy sensibles y absorben más fácilmente los herbicidas en estados tempranos de desarrollo, especialmente de 1 a 3 hojas. Además muchos herbicidas solo actúan sobre semillas en germinación o plántulas. Controles tardíos generalmente requieren mayores dosis, implican un ma-yor costo, permiten que haya competencia entre las malezas y el cultivo, se dispone de menos opciones de herbicidas y eventualmente pueden ocasionar toxicidad al cultivo.

El último paso en un programa de Manejo Integrado de Malezas es la retroalimen-tación, y consiste en analizar los aciertos y errores cometidos en el programa al final del ciclo, con el fin de tomar los correctivos necesarios e incorporar nuevas prácticas, para mejorar continuamente el proceso. Recuerde que una de las diferencias entre manejar y controlar malezas, es la visión a largo plazo que se maneja en el MIM.

[274]



LOS HERBICIDASLa palabra herbicida se deriva de dos raíces latinas herba, que significa hierba y cida, que significa matar o exterminar. En un sentido amplio, un herbicida es un agente fi-tosanitario que inhibe total o parcialmente el crecimiento de las plantas, pero obvia-mente su desarrollo está básicamente orientado a combatir las plantas indeseables.

NOMENCLATURA DE LOS HERBICIDASLa etiqueta de un herbicida contiene tres nombres: el nombre químico, el nombre común y el nombre comercial.

• El nombre químico. Ejemplo de el herbicida vendido con el nombre comercial deBisprifed®, tiene el nombre común de Bispiribac-sodio, que es su ingrediente ac-tivo, y el nombre químico es 2,6-bis(4,6-dimetoxipirimidin-2-iloxi)benzoato de so-dio, este último es la traducción al español del nombre asignado al compuesto porla Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés).

• El nombre comercial es usado por la empresa de agroquímicos para promocio-nar la venta de su marca comercial y generalmente es el más conocido, el nom-bre común es el nombre genérico dado al ingrediente activo y está aprobadopor la Organización Internacional para la Estandarización (ISO, por sus siglas eninglés), el nombre químico describe la composición química del compuesto her-bicida. (De Liñan y Vicente, 2003; Caseley, 1996).

CLASIFICACION DE LOS HERBICIDASLos herbicidas pueden ser clasificados de acuerdo a criterios muy diversos: por sus principales usos, época de aplicación, selectividad, movimiento en la planta, familia química y modo de acción.

• Por su uso. Los herbicidas tiene registros para ser utilizados en uno o más cul-tivos (en Colombia el ICA es la entidad encargada de otorgar los registros), ypueden ser agrupados de acuerdo a los cultivos en que pueden ser utilizados, esposible por lo tanto elaborar una lista de los herbicidas utilizados en arroz, maíz,sorgo, trigo, etc. De manera similar se pueden categorizar los herbicidas usados

[275]



en potreros, áreas industriales, etc. En la tabla 8 se enlistan los herbicidas regis-trados para el cultivo de arroz en Colombia.

Tabla 8. Herbicidas usados actualmente en el cultivo de arroz en Colombia registrados ante el ICA

INGREDIENTE ACTIVO/1 NOMBRE COMERCIAL/2

2,4D AMINA Anikil amina, Fedeamina2,4-D AMINA + PICLORAM Piclofed2,4- D ESTER Anikil 4, FedesterBENTAZON BasagranBENTIOCARBO (TIOBENCARBO) BoleroBISPYRIBAC SODIUM Nominee, BispyrifedBUTACLOR Butaclor 600 Fedearroz CARFENTRAZONE - ETIL Affinity 400 ECCLOMAZONE Command, Dakota, ClomafedCYHALOFOP-P-BUTIL Clincher, Evoclean, ClomafedDIFLUFENICAN Pelican 500 SCFENOXAPROP-P-ETIL Furore, DukeGLIFOSATO Round up, GlifofedIMAZAPIC/3 MasterkeyIMAZAMOX + IMAZAPYR/3 EuroligthingIMAZAMOX/3 SweeperIOXINIL OCTANOATO + 2,4-D ActrilMETSULFURON METIL Ally, Rosulfuron, mesulfedORTHOSULFAMURON Kelion 50 WGOXADIAZON Ronstar, OxafedOXIFLUORFEN Goal, Galigan, KoltarPARAQUAT GramoxonePENDIMETALINA Prowl, FelinoPENOXSULAN Bengala 25 ODPRETILACLOR RifitPROFOXYDIM Aura 20 ECPROPANIL Propanil 500 FedearrozPROPANIL + TRICLOPYR Propapyr 420 ECPYRAZOSULFURON ETHYL Sirius, PiroPYRIBENZOXIM Pyanchor 050 ECQUINCLORAC Facet, Exocet SC

1/ Hay en el mercado más productos comerciales que mezclan ingredientes activos. 2/ La mención de marcas no implica preferencia o recomendación. 3/para uso en el sistema de producción Clearfield

[276]



• Por su época de aplicación. Según el momento de aplicación o estado dedesarrollo del cultivo o de las malas hierbas, los herbicidas o tratamientos her-bicidas se clasifican en: De presiembra, se aplican antes de la siembra del culti-vo y generalmente se incorporan al suelo mediante medios mecánicos. Los depreemergencia se aplican entre en el intervalo entre la siembra del cultivo y lagerminación de las malas hierbas y los de postemergencia son aplicados luegode que el cultivo ha emergido. En el cultivo de arroz incluso se distinguen clara-mente postemergencia temprana, postemergencia media y postemergencia tar-día. Eventualmente se usan herbicidas hormonales para desfoliar malezas queafectan el proceso de recolección o aumentan las impurezas como Ludwigia spp,Vigna vexillata entre otras.

Algunos herbicidas preemergentes utilizados en el cultivo de arroz son: Butaclor, Bentiocarbo, Clomazone, Oxadiazón, Pendimetalin y Pretilaclor. En el grupo de los postemergentes podemos menconar: 2,4-D (bien sea formulado como ami-na o ester), bispirybac sodum, cyaholofop-p-butil, fenoxaprop.p-etil, entre otros.

• Por la selectividad. De acuerdo a la selectividad, es decir la respuesta diferen-cial de las especies vegetales frente a la aplicación del herbicida, éstos se cla-sifican en: Selectivos, cuando afectan sólo unas especies y no selectivo o totalcuando controla todas las especies.

Los factores que intervienen en la selectividad de los herbicidas están relaciona-dos con la planta, el herbicida y su aplicación (manejo) y el medio ambiente (De la cruz y Puentes, 2003). Los factores de la planta que modifican la selectividad son:

Edad

Estado de desarrollo

Morfología, anatomía

Fisiología

Procesos biofísicos

Genética

Metabolismo

Disposición foliar Superficie foliar Número y posición de los estomas Desarrollo radical Posición de los meristemos

Activación a forma tóxica Inactivación (inmovilización) Metabolismo (glutation sintetasa) Hidrólisis, conjugación

[277]



Los Factores de manejo (Físico - mecánicos) son:

• Aplicaciones dirigidas• Aplicaciones localizadas• Uso de protectores para controlar el contacto• Incorporación• Época de aplicación• Factores del suelo

Los factores del medio ambiente son:

• Humedad relativa• Humedad del suelo• Temperatura• Luminosidad• Textura (contenido de arcillas)• Materia orgánica

• Por su movimiento en la planta los herbicidas se dividen en herbicidas de contac-to y herbicidas sistémicos o translocables.

• Los de contacto son absorbidos y tienen poco o nulo movimiento dentro de la planta, en consecuencia solo destruyen las partes de la planta a las que se les aplica el herbicida, consecuentemente deben cubrir uniformemente la maleza objetivo, tienen efecto agudo y son más indicados para el control de malezas anuales en estados tempranos de desarrollo.

• Los herbicidas sistémicos son absorbidos por las raíces, o las hojas y se mue-ven dentro de la planta hasta tejidos que pueden estar muy alejados del sitio de ingreso, en donde se concentran y ocasionan la alteración en el metabolismo de la planta que ocasiona la muerte, tienen efecto crónico y la cobertura de todo el follaje no es un factor crítico para el desempeño del herbicida. Los herbicidas sistémicos pueden translocarse por el apoplasto, por el simplasto o por ambos.

• Por su familia química. Con frecuencia los herbicidas se clasifican en grupos o familias de acuerdo con la similitud de su estructura química, la cual les confiere en la mayoría de los casos propiedades similares a los integrantes de la familia, que permiten comprender más fácilmente su actividad y modo de acción.

[278]



Todas las sulfonilureas se caracterizan por ser ácidos débiles, utilizarse a muy bajas dosis, presentar actividad herbicida lenta, son prácticamente inocuos a animales y seres humanos, entre otras propiedades.

Esta familia de herbicidas actúa inhibiendo la enzima acetolactato sintetasa (ALS), que es esencial para el crecimiento de las plantas. Controlan un amplio rango de malezas gramíneas y de hoja ancha, siendo selectivas para los cultivos como arroz, trigo, cebada, soja y maíz, los cuales tienen la capacidad de meta-bolizarlas y detoxificarse. (Rios y Carriquiry, 2010).

• Por su modo de acción.actualmente existen ocho modos de acción que incluyen:

• Inhibición de la síntesis de lípidos

• Inhibición de la síntesis de aminoácidos

• Inhibición del crecimiento de las plántulas

• Reguladores del crecimiento

• Inhibición de la fotosíntesis

• Ruptura de la membrana celular

• Inhibición de los pigmentos

• Desconocido, pues hay herbicidas que no encajan en ninguno de los anterior-mente listados y aún no se ha determinado claramente de qué manera des-encadenan las reacciones que conducen a la muerte de las plantas afectadaspor ellos.

Los términos modo y sitio de acción son utilizados para describir como un herbicida mata las plantas objetivo, y suelen confundirse, pero son diferentes y es bien impor-tante entender la diferencia.

El modo de acción se refiere al proceso fisiológico que el herbicida afecta o in-terrumpe, por ejemplo el de Diflufenican y Clomazone es la inhibición la biosín-tesis de carotenoides lo que origina decoloración en las plantas afectadas. Pero poseen sitios de acción diferentes, Diflufenican interrumpe el proceso a nivel de la enzima fitoeno desaturasa (PDS), en cambio Clomazone lo hace a nivel de la 1-deoxi-xilulosa-5-fosfato sintasa (DOXP); por lo tanto poseen sitios de acción diferentes. Tabla

[279]



Tabla 9. Clasificación de los herbicidas según su modo de acción (HRAC, 2011).

GRUPO MODO (SITIO)DE ACCIÓN FAMILIA QUÍMICA INGREDIENTE ACTIVO GRUPOWSSA

A

Inhibición de la acetil coenzima carboxilasa (ACCasa)

Aryloxinenoxy-propionatos (FOPs’) Ciclohexanodionas (DIMs)

Fenillpirazolinonas (DEN)

clodinafop-propargil propargil cihalofop-butil diclofop-methil fenoxaprop-P-etil fluazifop-P-butil haloxifop-R-metil propaquizafop quizalofop-P-ethylalloxidim butroxidim clethodim cycloxidim profoxidim setoxidim tepraloxidin tralkoxidimpinoxaden

1

B

Inhibición de la acetolactato sintetasa ALS ((acetohidroxiacido sintetasa AHAS)

Sulfonilureas

amidosulfuron azimsulfuron bensulfuron-metil chlorimuron-etil clorsulfuron cinosulfuron ciclosulfamuron etametsulfuron-methyl etoxisulfuron flazasulfuron flupirsulfuron-methyl-Na foramsulfuron halosulfuron-metil imazosulfuron iodosulfuron mesosulfuron metsulfuron-metil nicosulfuron oxasulfuron primisulfuron-metil prosulfuron

2

[280]



B

Inhibición de la acetolactato sintetasa ALS ((acetohidroxiacido sintetasa AHAS)

Sulfonilureas

pirazosulfuron-etil rimsulfuron sulfometuron-metil sulfosulfuron tifensulfuron-metl triasulfuron tribenuron-metil trifloxisulfuron triflusulfuron-metil tritosulfuron

Imidazolinonas

imazapic imazamethabenz-methyl imazamox imazapir imazaquin imazethapyr

Triazol pirimidinas

cloransulam-metil diclosulam florasulam flumetsulam metosulam penoxsulam

Pirimidinil tiobenzoatos

bispiribac-Na piribenzoxim piriftalid pirithiobac-Na piriminobac-metyl

Sulfonilaminocarbonil-triazolinonas

flucarbazona-Na propoxicarbazona-Na

C1

Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II

Triazinas

ametrina atrazina cianazina desmetrina dimethametrina prometona prometrina propazina simazina simetrina terbumetona terbuthylazina terbutryna trietazina

5

[281]



Triazinonashexazinona metamitrona metribuzina

Triazolinonas amicarbazona

Uracilosbromacilo lenacilo terbacilo

Piridazinonaspirazona = cloridazona

Fenil-carbamatosdesmedifam fenmedifam

C2


Ureas

clorobromuron clorotoluron cloroxuron dimefuron diuron etidimuron fenuron fluometuron (ver F3) isoproturon isouron linuron metabenztiazuron metobromuron metoxuron monolinuron neburon siduron tebutiuron

7

Amidaspropanil pentanochlor

C3


Nitrilosbromofenoxim bromoxinil ioxinil (también M)

6

Benzotiadiazinona bentazón

Fenyl-piridazinaspiridate piridafol

DDesviación del flujo electrónico en el fotosistema I

Bipiridilosdiquat paraquat

22

[282]



E

Inhibición de la protoporifirinógeno oxidasa (PPO)

Difeniléteres

acifluorfen-Na bifenox chlomethoxyfen fluoroglicofen-etil fomesafen halosafen lactofen oxifluorfen

14

Fenilpirazolesfluazolato piraflufen-etil

N-fenilftalimidascinidon-etil flumioxazin flumiclorac-pentil

Tiadiazolesflutiacet-metil tidiazimina

Oxadiazoleoxadiazón oxadiargil

Triazolinonasazafenidina carfentrazon-etil sulfentrazona

Oxazolidinediona pentoxazona

Pirimidindionasbenzfendizona butafenacil

Otrospiraclonil profluazol flufenpir-etil

F1

Decoloración: Inhibición de la biosíntesis de carotenoides a nivel de la fitoeno desaturasa (PDS)

Piridazinona norflurazona 12

Piridincarboxamidasdiflufenican picolinafen

Otros

beflubutamid fluridona flurocloridona flurtamona

F2

Decoloración: Inhibición de la 4-hidroxifenil-piruvato-dioxigenasa (4-HPPD)

Triketonasmesotriona sulcotriona

27

[283]



Isoxazolisoxachlortol isoxaflutol

Pirazolesbenzofenap pyrazolynato pyrazoxifen

Otro benzobiciclona

F3

Decoloración: Inhibición de la biosíntesis de carotenoides (sitio desconocido)

Triazolamitrol (in vivo inhibición de la licopeno ciclasa)

11

Isoxazolidinone clomazone 13 Urea fluometuron (ver C2) Difenileter aclonifen

GInhibición de la EPSP sintetasa

Glicinasgliphosato sulfosato

9

HInhibición de la glutamina sintetasa

Acido fosfínicoGlufosinato de amoniobialafos = bilanafos

10

IInhibición de la DHP (dihidropteroato sintasa)

Carbamato asulam 18

K1

Inhibición del ensamble de microtúbulos en la mitosis

Dinitroanilinas

benefin = benfluralina butralina dinitraminea etalfluralina orizalina pendimetalina trifluralina

3

Fosforoamidatosamiprofos-metil butamifos

Piridinasdithiopir tiazopir

Benzamidaspropizamida = pronamida tebutamida

Acido benzoicoDCPA = clortal-dimetil

3

[284]



K2

Inhibición de la mitosis / organización de los microtúbulos

Carbamatosclorprofam profam carbetamid

23

K3Inhibición de la VLCFAs (Inhibición de la división celular)

Cloroacetamidas

acetoclor alaclor butaclordimetaclor dimetanamid metazaclor metolaclor pethoxamidpretilaclor propaclor propisoclor thenilclor

15

Acetamidasdifenamida napropamida naproanilida

Oxiacetamidasflufenacet mefenacet

Tetrazolinona fentrazamida

Otrosanilofos cafenstrole piperofos

LInhibición de la síntesis de la pared celular (celulosa)

Nitrilosdiclobenil clortiamida

20

Benzamida isoxaben 21

Triazolocarboxamida flupoxam

Acido quinolín carboxílico quinclorac (para monocotiledoneas) (también grupo O)

26

MDesacopladores (Disruptores de membranas)

DinitrofenolDNOC dinoseb dinoterb

24

[285]



N

Inhibición de la síntesis de lípidos- no ACCasa

Tiocarbamates

butilato cicloato dimepiperato EPTC esprocarb molinato orbencarb pebulato prosulfocarb tiobencarbo = bentiocarbo tiocarbazil triallato vernolato

8

Fosforoditioato bensulida

Benzofuranobenfuresato etofumesato

Acidos clorocarbónicosTCA dalapon flupropanato

26

OAuxinas sintéticas (como la acción del ácido indolacético)

Ácidos fenoxi-carboxílcos

clomeprop 2,4-D 2,4-DB diclorprop = 2,4-DP MCPA MCPB mecoprop = MCPP = CMPP

4

Ácido benzoicocloramben dicamba TBA

Ácidos Piridin carboxílicos

clopiralida fluroxipir picloram triclopir

Acido quinolín carboxílicoquinclorac (también grupo L) quinmerac

Otros benazolin-etil

PInhibición del transporte de auxinas

Ftalamato Semicarbazona

naptalam diflufenzopir-Na

19

R .... ... ...

[286]



S ... ... ...... ... ...

Z

Desconocido Nota: Aunque el sitio de acción de los herbicidas del gruipo Z es desconocido, está claro que existen diferencias entre ellos mismos y con los otros grupos

Ácido ArilaminopropiónicoFlamprop-M-metil /-isopropil

25

Pirazolio difenzoquat 26

OrganoarseniacalesDSMA MSMA

17

Otrosbromobutida (cloro)-flurenolcinmethilincumilurondazometdimron = daimuron meti-dimuron= metil-dimron etobenzanid fosamina indanofan metam oxaziclomefona ácido oleícoÁcido pelargónico piributicarb

FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO DE LOS HERBICIDAS APLICADOS AL SUELO

Los herbicidas aplicados al suelo, para que cumplan con el objetivo para el que fue-ron desarrollados deben cumplir con varios pasos: (1) llegar al suelo (2) Hacerlo en

[287]



la concentración y distribución adecuada (3) Persistir en el suelo durante el tiempo suficiente para lograr su efecto, lo cual dependerá de:

• Las características del herbicida (acidez o alcalinidad de la molécula, solubilidaden agua y presión de vapor)

• Características del suelo (textura y M.O.)• Factores ambientales (temperatura, humedad)• Características del herbicida:

• Acidez o alcalinidad de la molécula, que se relaciona con el grado de ionización ypH de la solución. Los herbicidas no iónicos como las: dinitroanilinas y tiocarba-matos, son poco adsorbidos por las arcillas. Los ácidos, como los fenoxis, sulfo-nilureas, benzoicos, e imidazolnonas se adsorben a la materia orgánica del sueloen un rango de pH amplio. En los básicos como las triazinas, la adsorción dependedel contenido de materia orgánica en suelos de pH neutro a básico, y de las arci-llas en suelos ácidos. En tanto que los fuertemente básicos como los bipiridilosson rápidamente adsorbidos por la materia orgánica y las arcillas del suelo.

• La solubilidad en agua es bien importante, si un herbicida es muy solubletendrá una pobre retención y en consecuencia una fuerte lixiviación, pudien-do contaminar los acuíferos.

• Tensión de vapor. Herbicidas con alta tensión de vapor, presentan una vola-tilidad alta y se pierden con facilidad a la atmósfera y por eso es necesarioincorporarlos:

• Características del suelo. Es importante conocer algunos coeficientes que ayu-dan a entender el desempeño de los herbicidas en el suelo:

• Kd. Es un coeficiente que mide la capacidad de la molécula herbicida paraser retenida por la materia orgánica o las arcillas, puede variar dependien-do del tipo de suelo. Valores altos indican que el herbicida es fuertementeadsorbido por el suelo.Kd = (H) adsorbido al suelo/(H) en la solución del suelo

• Koc. El coeficiente de partición suelo-agua, se define como la razón entre laconcentración de plaguicida en estado de adsorción (es decir adherido a laspartículas de suelo) y la fase de solución (es decir, disuelto en el agua del suelo). Así, para una cantidad determinada de plaguicida, cuanto menor sea el valor de Koc, mayor será la concentración del plaguicida en la solución. Es más proba-

[288]



ble que se lixivien en las aguas subterráneas los plaguicidas con un valor bajo de Koc que los que tienen un valor alto. Sirve para estimar a los compuestos po-lares que son preferentemente adsorbidos por la fracción orgánica del suelo. Koc = Kd/fc, (fc = cantidad de C orgánico)

Por último los factores ambientales también inciden pues afectan la tasa de de-gradación microbiana de los herbicidas, las condiciones óptimas reportadas en la literatura especializada son humedad 50 – 100% de la capacidad de campo; buena disponibilidad de O2 en poros y entre 27 y 32°C de temperatura.

FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO DE LOS HERBICIDAS APLICADOS AL FOLLAJE

De manera similar a lo que ocurre con los herbicidas aplicados al suelo, los que se aplican al follaje deben sortear con éxito varios pasos para cumplir con su objetivo de destruir las malas hierbas susceptibles. En primer lugar deben hacer contacto con la hoja y para esto debe evitarse la deriva del producto fuera del blanco (en este caso las malezas), la volatilización del producto y el efecto sombrilla.

ABSORCION DE LOS HERBICIDAS

Absorción de los herbicidas aplicados al suelo. Algunos herbicidas aplicados al suelo se absorben por las raíces pero no por los brotes, y otros se absorben ma-yormente por los brotes. La ubicación del herbicida en el suelo con respecto al sitio de absorción influye sobre el efecto herbicida y es muy importante en el manejo de malezas mediante éstos.

Los herbicidas aplicados al suelo entran en contacto con la planta a través de tres procesos:

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• Flujo de masas, en el cual las moléculas del herbicida son acarreadas junto el agua, cuando ésta es absorbida por la planta.

• Contacto simplemente implica que las plantas entran en contacto con los her-bicidas en el suelo, por medio de sus raíces o sus brotes cuando crecen hacia la zona en donde está ubicado.

• Difusión, en este proceso las moléculas se mueven desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración.

Para que cualquiera de estos tres mecanismos funcione adecuadamente, se requie-re humedad en el suelo. Con el flujo de masas, el agua es el ‘vehículo’ que acarrea las moléculas del herbicida.

Sin embargo los herbicidas pasan al interior de la raíz por viá simplástica o apo-plástica. (García y Fernandez, 1991, Oliveira Jr et al. 2011). La figura 12, ilustra el proceso de entrada de los herbicidas por las raíces.

epiderme

endodermepericiclotecido vascular

pelo radicular

plasmodesmos

Vía apolasto Vía Simplasto

córtex

Figura 13. Entrada de los herbicidas por las raíces (Olivera Jr. et al, 2011)

Algunas clases de herbicidas aplicados al suelo, incluyendo las triazinas, son absor-bidas por las raíces de las plantas pero no por los brotes y para que sean efectivos, deben encontrarse en la zona radical de las plantas. Aplicados sobre la superficie del suelo, estos herbicidas deben moverse dentro del suelo, por medio de la lluvia o la labranza, para ser efectivos.

Los herbicidas que se absorben primordialmente por los brotes (coleoptilo en gra-mineas, hipocotilo y mesocotilo en las de hoja ancha) de plántulas en germinación como las cloroacetamidas (Figura 14) deben estar en la zona del suelo por encima de las semillas, para ser efectivos.

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ABSORCIÓN DE LAS ACETANILIDASMononocotiledóneas Dicotiledóneas

Coléóptilo Epicotilo

Cotiledones

Hipocotilo

Primer nudo

Cotiledón

RaícesRaíces

Sitio de absorción

Sitio de absorción

Figura 14. Absorción de butaclor en plántulas de mono y dicotiledóneas.

Absorción de los herbicidas aplicados al follaje. Los herbicidas que penetran por el follaje se aplican a la porción de las plantas que se encuentra sobre el suelo (postemergencia) y son absorbidos por el tejido expuesto. Los herbicidas aplicados al follaje pueden ser sistémicos o de contacto.

La penetración de los herbicidas puede ser directa a través de la cutícula o a través de los estomas y sus células guarda. Aunque la penetración directa por la cutícula es mucho más importante que por los estomas

Entre más pequeñas las malezas al momento del tratamiento, más susceptibles serán a los herbicidas, sean anuales, bianuales o perennes todas son susceptibles a los herbicidas, en el estado de plántula. En cambio, las malezas perennes, luego de bien establecidas, se reproducen por semillas y vegetativamente mediante estruc-turas vegetativas, y es necesario para combatirlas eficazmente matar sus propágu-los, lo cual se logra con un buen uso de herbicidas de acción foliar, sistémicos y que se muevan por el floema.

Toxicidad causada por los herbicidas. Los herbicidas causan en las plantas sus-ceptibles cambios en la estructura celular y en sus funciones que las conducen a la muerte; dependiendo del modo de acción las malezas sensibles desarrollan una serie de síntomas característicos: Poe ejemplo los herbicidas del grupo F (Clasifica-ción según el modo de acción de HRAC) son conocidos como blanqueadores porque producen un síntoma característico de decoloración aún en cultivos a las que son recomendados (el cual obviamente se recupera), tal es el caso de Clomazone un herbicida de amplio uso en el cultivo de arroz (Figura 15).

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Figura 15. Toxicida de herbicida clomazone en plántula de maleza

Otros efectos en las plantas susceptibles ocasionados por los herbicidas son: cloro-sis, retorcimiento de los tallos y hojas, necrosis, reducción del crecimiento, rebro-tes, etc. En la tabla 10. Se presenta un resumen de los síntomas de daño causados por los herbicidas, los cuales están muy relacionados con el modo de acción de éstos y con el sito en que actúan. La selectividad se puede afectar por numerosos factores, por citar dos ejemplos: el propanil que normalmente es muy selectivo al cultivo de arroz, puede afectarlo sí este está estresado por un ataque de Hydrellia, de otra parte las formulaciones de propanil como gránulos dispersables causan menos quemazón al cultivo que for-mulaciones como concentrado emulsionable.

Tabla 10. Síntomas de fitotoxicidad de algunos herbicidas

HERBICIDAS SÍNTOMAS DE DAÑO (FITOTOXICIDAD)

Triazinas

Ureas sustituidas

Uracilos (bromacil)Benzoatidiazol (bentazon)Amidas (propanil)BipiridilosDifenil éter (oxifluorfen)

Clorosis en las nervaduras y en el borde del ápice de las hojas bajeras. Necrosis.Clorosis intervenal en hojas inferiores. Menor brotación de plántulas.

Clorosis y necrosis en todo el follaje.

Clorosis y necrosis en todo el follaje. Muy rápida clorosis y necrosis total de las plantas

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Fenóxidos (2,4-D; 2,4-DB, MCPA)Benzoico (dicamba)PIridinas (picloran, triclopir, fluroxipir, clopiralid)

Movimientos násticos, retorcimiento pecíolos y brotes terminales, hinchamiento y rajamiento del tallo, deformación de hojas y su venación clorosis, necrosis. Plántulas débiles.

Ariloxifenoxipropianatos

Ciclohexanodionas

TiocarbamatosCloroacetamidas (alaclor, butaclor, pretilaclor)

Clorosis y necrosis de hojas. Base de la vaina se torna oscura y blanda. Las hojas viejas toman coloración morada o rojiza antes de necrosarse.Los puntos de crecimiento se debilitan y el cogollo se revienta fácilmente al halarlo

Mala germinación, plántulas mal formadas y retorcidas; hojas enrolladas dificultan crecimiento del brote.

SulfonilureasAcdo fosfínico (Glufosinato)Imidazolinonas

Glicinas (Glifosato)

Clorosis general y necrosis de tejidos.Clorosis y necrosis de plantas.Clorosis en tejidos meristemáticos

Clorosis lenta y general en terminales, necrosis, muerte de la planta. Rebrotes deformados.Menor germinación. Plántulas cloróticas y débiles.

Dinitroanilinas (Pendmetalina)Carbamatos (azulán, profán, barbán)

Menor germinación y crecimiento del coleoptilo, inhibición del crecimiento y de raíces. Hinchamiento de la base del tallo y extremo de raíces.

Tomado de: Weed Science Society of America. 1994. Herbicide Handbook 7a edition. Champain. Illinois. 352 p. Cobb, A., 1992. Herbicides and Plant Physiology. Chapman and Hall. London 176 p. Deviden, M.D, S.O. Duke and C. Fedtke. 1993. Physiology of herbicide action. PTR Prentice Hall, Inc. 441 p.

CARACTERISTICAS DE LOS HERBICIDAS MÁS UTILIZADOS EN EL CULTIVO DE ARROZ

En el cultivo de arroz en Colombia se utilizan aproximadamente 30 ingredientes ac-tivos diferentes, y los cuales tienen unas propiedades y características que son de-terminantes en el manejo que se les debe dar para un adecuado uso. A continuación

HERBICIDAS SÍNTOMAS DE DAÑO (FITOTOXICIDAD)

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se hará un breve resumen de los que son usados con mayor frecuencia en el com-bate de las malas hierbas en los arrozales.

2,4 –D. El 2,4-D fue introducido en 1944 como el primero de los “herbicidas fe-noxis,” es un derivado clorado del ácido fenoxiacético, tiene actividad como regula-dor de crecimiento de las plantas y es utilizado ampliamente como herbicida. Es formulado como diferentes clases de sales amina o ésteres, lo cual confiere grandes diferencias en las propiedades y uso del ingrediente activo (Tabla 11). Generalmen-te son selectivos a gramíneas, pero en los pastos la selectividad es durante todo el ciclo en cambio en cereales cambia a través del ciclo, el cultivo de arroz tolera aplicaciones (dentro del rango de dosis apropiado) en los estados iniciales, pero en la formación del primordio floral se ve afectado, ocasionando pérdidas en los rendimientos, por tal razón no se recomienda aplicarlo en la fase reproductiva del cultivo. Es utilizado para el control de malezas de hoja ancha y ciperáceas; solo y en mezcla con Picloram. Las sobredosis de las sales pueden afectar la germinación y desarrollo del cultivo.

Tabla 11. Diferencias entre 2,4-D formulado como éster y como sal amina.

ESTERES AMINAS

Baja polaridad Son altamente polares

Solubles en aceite (lipofílicos) Solubles en agua (hidrofílicos)

Penetran mejor en hojas cerosas No controlan malezas de hojas cerosas

Volatilidad media a alta Volatilidad menor que los ésteres

Se formulan como concentrados emulsionables

Se formulan generalmente como líquidos solubles

Menos selectivos (arroz vidrioso) Más selectivos sin ser inocuos

Bentazón. Es un herbicida selectivo, de contacto y translocación limitada. Su uso está limitado a tratamientos de postemergencia y, para que sea efectivo, requiere un completo cubrimiento de la planta, mata malezas de hoja ancha y ciperáceas al inhibir la fotosíntesis en la reacción de Hill en el fotosistema II, los mejores resulta-dos se obtienen cuando se aplica a malezas pequeñas en crecimiento activo. Se uti-liza mucho en el cultivo de arroz en mezcla con propanil, especialmente en arroces de secano; la mezcla con 2,4-D y Picloram se utiliza para aumentar el espectro de acción. La dosis oscila entre 1 y 2 L de producto comercial por hectárea dependien-do del tamaño de las malezas a controlar. La adición de sulfato de amonio al 1% al caldo de aspersión mejora el desempeño del tratamiento herbicida.

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Bentiocarbo. Este herbicida es ampliamente usado en arroz en el mundo entero. Puede ser utilizado en preemergencia, postemergencia temprana y postrasplante, para controlar gramíneas, ciperaceas y malezas de hoja ancha en arroz, a dosis de 3 a 4L de producto comercial/ha. Es muy selectivo, se adsorbe rápidamente en el suelo y no se lixivia. No es recomendable aplicarlo cercano al uso de insecticidas carbamatos u organofosforados.

Bispribac-sodium. Es un herbicida sistémico, de absorción foliar, y radicular que se aplica por vía foliar sobre especies sensibles ya nacidas, en las cuales cesa el crecimiento y se produce clorosis, necrosis y la muerte de la planta. Inicialmente tenía un espectro de acción muy amplio, que incluía los cuatro grupos de malezas: gramíneas, de hoja ancha, ciperáceas, commelináceas e incluso malezas de hábito acuático como Limnocharis flava, pero debido a la mala utilización que hicieron de este excelente herbicida, biotipos de Ischaemun rugosum, y Echinocloa colona, ya no son controladas, y por eso se ha recurrido a mezclas con propanil, las cuales no son avaladas por las casas productoras. Es muy selectivo al cultivo, pudiéndose aplicar en cualquier estado de desarrollo. La dosis recomendada es de 125 - 150 cm3 en las formulaciones de 400 g i.a./L; y de 500 – 600 cm3 en las formulaciones con concentración de 100 g i.a./L P.C. Si se coloca el riego máximo 24 horas después de la aplicación el desempeño del herbicida se favorece.

Butaclor. Es un herbicida residual, sistémico, selectivo que es absorbido por vía ra-dicular, se usa en preemergencia y postemergencia temprana. La dosis oscila entre 1,8 y 2,4 Kg de i.a/ha, dependiendo de la textura del suelo, es un excelente contro-lador de malezas de hoja ancha, algunas gramíneas, ciperáceas y algunas acuáticas procedentes de semilla; pues afecta a las plántulas en proceso de germinación, es absorbido inicialmente por las raicillas y luego por las raíces, se transloca por toda la planta concentrándose más en las partes vegetativas que en las reproductivas. Las mezclas con Oxadiazon, Pendimetalina y Clomazone son ampliamente usadas para aumentar el espectro de control de malezas.

Carfentrazone. Es un herbicida de contacto, que se aplica en postemergencia tem-prana y muy selectivo al cultivo. En Colombia se formula como el éster etílico (car-fentrazone-etil) a 400 g i.a./litro de producto comercial. Se utiliza en el control de malezas de hoja ancha principalmente, aunque se reporta un efecto sobre ciperá-ceas y commelináceas, pero debe aplicarse en estados muy tempranos de desa-rrollo de estos tipos de malezas (hasta 3 hojas), la dosis recomendada es de 100 a 125 cm3 de P.C./ha. La absorción es rápida y penetra a través de la cutícula hasta el

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parénquima, su movimiento por el floema es limitado, generalmente se mezcla con herbicidas pre-emergentes graminicidas buscando ampliar el espectro de control en las malezas.

Cialofop (Cyhalofop). Es un herbicida post-emergente que es absorbido rápida-mente por los tejidos de las plantas, tiene movilidad por el xilema y el floema y se acumula en las zonas meristemáticas, se formula como éster butílico. El crecimien-to de las raíces y partes aéreas de las plantas cesa a las pocas horas de la aplicación, los primeros síntomas visibles aparecen a la semana y una semana después las malezas sensibles mueren. Aunque fue desarrollado para control de especies de Echnochloa, presenta un excelente control de Digitaria spp y es muy selectivo. La dosis recomendada es de 1,2 a 1,5 L de P.C/ha, dependiendo del estado de desarro-llo de la maleza.

Clomazone. Es un herbicida selectivo, utilizado generalmente en pre-siembra o postemergencia temprana y aplicado al suelo. Es absorbido por las raíces y meris-temos apicales, posee translocación acropétala, y por ende no se transloca de hoja a hoja o de hoja a raíces. Impide la síntesis de carotenoides y por eso las plantas sen-sibles emergen sin pigmentación. Controla especies de gramíneas y hojas anchas. Aunque no causa la muerte de Cynodon dactilon y Murdannia nudiflora, les retrasa el crecimiento y el arroz las supera en tamaño minimizando la competencia. Se desempeña bien en suelos “carisecos”, en cambio en suelos inundados se degrada rápidamente en un metabolito reductivo. Se mezcla con butaclor, pretilaclor o ben-tiocarbo para aumentar el espectro de acción.

Diflufenican. Es un herbicida que aunque está reportado como activo sobre di-cotiledóneas tiene un efecto importante en algunas gramíneas como Poa annua e Ischaemun rugosum. Se puede aplicar en preemergencia y postemergencia tempra-na a dosis de 0,5 a 0,6 L de P.C./ha; el ajuste de la dosis está relacionado con la hu-medad del suelo. Cuando se aplica en preemergencia es fuertemente absorbido en los dos primeros cm del suelo formando una capa en la superficie que es resistente al arrastre del agua y que persiste varios meses, su vida media es de 4 a 5 meses. Su velocidad de acción está en relación muy directa con la velocidad de la luz, y la diferencia entre las plantas sensibles y resistentes está ligada a la absorción del producto. Es activo en tejidos vegetales jóvenes y en desarrollo.

Fenoxaprop-p-etil. Herbicida de postemergencia utilizado en el combate de ma-lezas gramíneas anuales y perennes, que controla un gran número de especies. Se

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trata del isómero biológicamente activo del fenoxaprop-etil. Este herbicida no se debe mezclar con herbicidas hormonales, sulfonilureas ni con propanil, pues hay efecto antagónico, es recomendable un lapso de tempo de cinco días entre aplica-ciones con estos productos y fenoxaprop-p-etil. Existen dos opciones en el merca-do, una para aplicar en post-temprana DUKE® EC que se recomienda en dosis de 1 a 1,2 L de P.C./ha en malezas de 2 a 3 hojas y Furore® EC que se aplica entre 1 a 1,5 L de P.C./ha en post-media o tardía para controlar gramíneas macolladas. Furore® EC es un excelente graminicida, pero requiere un manejo muy técnico, por ejemplo: no se debe aplicar en cultivos estresados ni en arroz encharcado. Recientemente se hacen mezclas con Profoxidim o Cyaholofop, para aumentar el espectro de acción y buscando mayor eficacia en el control de especies difíciles de controlar como Ischaemun rugosum y Leptochloa virgata; pero al mezclar dos productos con el mismo modo de acción se aumenta el riesgo de seleccionar biotipos naturalmente resistentes a este tipo de herbicidas.

Glifosato. Es un herbicida sistémico, no selectivo, que mata un gran número de especies de malezas asociadas al cultivo del arroz. Debido a esto, se utiliza para el manejo de arroz rojo y otras malezas de difícil control con otros herbicidas, antes de la plantación definitiva del cultivo, en una práctica conocida como “quema química”. Caperonia palustris y Murdannia nudiflora no son controladas eficazmente por la mayoría de formulaciones de este herbicida y por eso se ha popularizado la mezcla con amina o metsulfuron. Otras práctica muy usuales son adicionar Koltar ® (Oxifluorfen) como acelerante a dosis de 0,5 L de PC/Ha, y el uso de ácido acético o sulfato de amonio como coadyuvantes (la explicación a esta práctica se encuentra más adelante).

También se mezcla con los pre-emergentes, para que mate las malezas emergidas y luego los otros herbicidas actúen como sello garantizando que el cultivo este “limpio” hasta que cese el efecto de los pre-emergentes. Es recomendable proveer temprano al cultivo de los nutrientes necesarios para su rápido crecimiento, para que cierre rá-pidamente y la sombra impida la germinación de muchas semillas de malezas.

El uso de este herbicida se ha generalizado porque un gran porcentaje de los lotes arroceros del país están contaminados con arroces malezas y de otra parte el con-trol de algunas gramíneas especialmente Ischaemun rugosum es muy difícil.

Imazapic, Imazamox e Imazapyr. Son utilizados en el Sistema de Producción Clearfield ® (SPC) bien sea solos Sweeper® (Imazamox), Masterkey® (Imazapic) o

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en mezcla Euroligthing® (Imazamox + Imazapyr). Clearfield ® es un sistema inte-grado de control de malas hierbas basado en el desarrollo de variedades tolerantes a las Imidazolinonas mediante técnicas tradicionales de inducción de mutaciones y mejora genética convencional, lo cual permite el uso de los herbicidas antes men-cionados para el control de arroz rojo en variedades de arroz de alto rendimiento como Fedearroz Lagunas CF. , además los agricultores deben firmar un progra-ma de custodia que los compromete a un uso responsable del SPC para minimizar riesgos ambientales y biológicos, pues el mal uso de esta tecnología ha originado en otros países la selección de biotipos de arroz rojo y malezas resistentes a los herbicidas usados en el SPC. BASF química y sus socios semillistas deben estar vigilantes al respecto, pues este programa impone unas exigencias en el manejo del cultivo y de los herbicidas que se deben cumplir para preservarlo en el tiempo, pues sin ninguna duda es una excelente herramienta para el control de arroz rojo, como lo demuestran las evaluaciones hechas por Puentes de la población final de arroz rojo en un lote sembrado bajo el SPC y el lote aledaño (con alta población de arroz maleza) con una variedad convencional (Tabla 12). Nótese que sólo se hallaron 6 plantas/ha de arroz rojo en el lote SPC, contra más de 50/m2 en el lote sembrado con variedades convencionales, haciendo viable la producción de arroz en lotes con alto banco de semillas de arroz rojo.

Tabla 12. Población de arroz rojo al final del ciclo. Finca El Volga, municipio de El Retén, Magdalena. Semestre A de 2012.

SITIO 1 SITIO 2 SITIO 3 PROMEDIOMOCARRÍ 44m2 55/m2 74/m2 57,66/m2

F 2000 36/m2 65/m2 53/m2 51/m2

CF LAGUNAS 6 plantas/h

Ioxinil-octanoato: Es un herbicida de contacto, de acción foliar y muy baja capaci-dad de translocación. Es absorbido por las hojas y mata a las plantas sensibles de dos maneras: Inhibiendo la segunda reacción lumínica de la fotosíntesis y alterando al fosforilación oxidativa en la respiración, lo que aunado a que es comercializado en mezcla con 2,4-D éster, brinda tres frentes de ataque (modos de acción) en un solo producto contra las malezas. Controla malezas de hoja ancha y commelináceas en el cultivo de arroz. Es un producto de un manejo muy técnico, la dosis oscila entre 200 y 400 cm3 de P.C./ha, no debe aplicarse en cultivos estresados o muy jóvenes, pues puede causar fitotoxicidad. Se inactiva en contacto con el suelo. Su uso ha mermado bastante en los últimos años.

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Metsulfuron. Es un herbicida sistémico de post-emergencia utilizado en arroz y otros cultivos para eliminar malezas anuales y perennes. Se comercializa como és-ter metílico (metsulfuron-metil). Al ser aplicado a las malezas susceptibles inhibe rápidamente su crecimiento; los síntomas típicos (amarillamiento, enrojecimiento y necrosis) se observan 1 a 3 semanas después de la aplicación dependiendo del esta-do de crecimiento y susceptibilidad de las malezas. La dosis recomendada es de 15 g P.C./ha, en postemergencia (la ventana de aplicación sugerida es de 15 a 35 d.d.e del cultivo) y controla principalmente malezas de hoja ancha, incluyendo plantas de habito acuático como Thalia geniculata y Heliconia bijai , enredaderas como Ipo-moea spp y Vigna vexillata y commelináceas. En la literatura se reporta efecto sobre Cynodon dactylon (De Liñan y Vicente, 2003). Se usa en las “quemas” en mezcla con Glifosato, y en ocasiones con Picloram en post-tardía para el control de complejos de malezas de hoja ancha ya desarrolladas.

Oxadiazón. Es un herbicida selectivo, de contacto, de pre y post-emergencia, activo frente a especies herbáceas anuales gramíneas y de hoja ancha. Cuando se aplica en pre-emergencia (formulado como concentrado emulsionable 250 g i.a/L P.C.) su acción se ejerce desde el momento de la germinación al entrar en contacto la plán-tula con el suelo tratado con el herbicida. En post-emergencia (formulado como suspensión concentrada 380 g i.a/L P.C.) es absorbido por las hojas y tallos muy jóvenes siendo translocado hasta los meristemos apicales, tiene muy poca acción por vía radicular.

Controla un amplio espectro de malezas gramíneas que incluyen Ischaemun rugo-sum, Leptochloa spp, Paspalum boscianum, etc. Se complementa muy bien con butaclor, siendo una mezcla ampliamente usada porque controla un gran porcentaje de las malezas presentes en el cultivo de arroz. La formulación EC es utilizada en pre-emergencia a dosis de 2,5 a 4 L de P.C/ha; la formulación SC es utilizada a dosis entre 1,0 a 2,5 L de P.C./ha; el ajuste de la dosis de la textura del suelo. El concen-trado emulsionable puede ser aplicado incluso con el arroz “puyando”, si se mezcla con propanil la dosis de este debe ser máximo de 2 L de P.C./ha. Los mejores resul-tados se obtienen cuando las plántulas están emergiendo o son muy jóvenes y están en crecimiento activo, es exigente en humedad del suelo para un buen desempeño.

Oxifluorfen. Es un herbicida es un herbicida pre-emergente recomendado en el control de malezas gramíneas y de hoja ancha. Posee un largo efecto residual y en el culñtvo de arroz es aplicado en pre-emergencia. En el mercado existen formula-ciones con 480, 240 y 120 g de i.a/ L de producto comercial. Se recomienda aplicarlo

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en pre-emergencia total al cultivo y a las malezas entre 1 a 3 días inmediatamente después de la primera lluvia o riego de germinación. La dosis recomendada es de 0,5 a 3,0 litros de producto formulado por hectárea, dependiendo de la concentra-ción del producto usado y la textura del suelo. Es selectivo en aplicaciones pre-emergentes, pero ocasionalmente se pueden pre-sentar algunas plantas con clorosis en el coleoptilo, el traslape o la aplicación con suelos encharcados puede causar pérdida de plantas al cultivo. Es junto a Oxadiazon de los herbicidas utilizado en arroz con más amplio espectro de control sobre ma-lezas gramíneas como Echinochloa colona, Digitaria spp, Leptochloa spp, Eleusine indica, etc. y algunas ciperáceas como Cyperus diffusus y Torolinium odoratum. Paraquat. Es un herbicida no selectivo, de contacto y de post-emergencia con cierta capacidad de translocación. Se caracteriza por su rápido efecto, es absorbido única-mente por los órganos verdes, la absorción se aumenta con la luz intensa, humedad y adyuvantes aniónicos. En pocas horas se hace visible un marchitamiento de las plantas en condiciones de alta temperatura y luminosidad, pero puede tardar varios días en condiciones de frío y oscuras. Se inactiva totalmente al entrar en contacto con el suelo, por ser un herbicida aniónico que se adsorbe a los coloides. La pre-sencia de catones especialmente Ca++ y Mg++ en el agua utilizada en la aspersión afecta la eficacia del producto. Se utiliza básicamente cuando se necesita realizar una quema química y se dispone de poco tiempo para efectuar la siembra o para escapes de malezas antes de la siembra. Se ha observado que Caperonia palustris es afectada por este herbicida pero generalmente sin causarle un efecto letal.

Pendimetalina. Es un herbicida residual, absorbido por las raíces de las plántulas du-rante la germinación, controla selectivamente especies herbáceas anuales de mono y dicotiledóneas y es utilizado en muchos cultivos incluyendo arroz. En preemergencia sobre semilla tapada, pendimetalin es selectivo al arroz y produce un excelente con-trol de las malezas comunes en este cultivo y en post-emergencia puede utilizarse en mezcla con de propanil (4 - 6 L P.C./ha) , para controlar malezas emergidas y para ampliar el efecto sobre malezas ciperáceas y de hoja ancha, puede mezclarse con ci-pericidas y hormonales de uso común en este cultivo. La mezcla con propanil debe ad-ministrarse con cuidado en el Sistema de Producción Clearfeld. La dosis generalmente oscila entre 2, 5 y 4 L de producto comercial, dependiendo de la textura del suelo. Para un buen desempeño se debe preparar bien el suelo y mantener la humedad. Penoxsulam. Es un herbicida sistémico y selectivo, de acción pre y post-emergen-te, perteneciente a la familia de las triazolopyrimidinas sulfonamidas, cuyo uso se

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recomienda para el control de Echinochloa colona, malezas de hoja ancha y ciperá-ceas comunes en el cultivo de arroz, posee movilidad tanto a través del floema como del xilema de los vegetales es absorbido vía foliar, nuevos brotes y raíces, luego, es transportado a los tejidos meristemáticos donde ejerce su acción herbicida. La do-sis recomendada es de un 1,6 L de PC/ha.

Picloram. Es un herbicida selectivo, de translocación y post-emergencia, muy per-sistente y que es absorbido por vía radicular y foliar. Controla eficazmente malezas de hoja ancha y posee cierto efecto sobre ciperáceas especialmente en floración. No es tóxico para gramíneas establecidas, pero si puede serlo para plántulas en ger-minación. Está disponible en el mercado en numerosas formulaciones y mezclas, en arroz se utiliza mayormente con 2,4-D amina, y en menor grado en mezcla con metsulfuron-metil, aunque hay disponibilidad de conseguirlo solo. Las dosis son muy variables dependiendo del tipo y tamaño de las malezas a controlar.

Pretilaclor. Es un herbicida selectivo de pre-emergencia para el control de especies de hoja ancha, gramíneas y ciperáceas. Es absorbido principalmente vía coleóptilo y/o epicótilo por lo que las malezas mueren antes o durante el proceso de germi-nación (acción preemergente), en tratamiento presiembra incorporada, reduce la población de arroz rojo emergente. Se usa como sello a dosis de 3.0 L de PC/ha, en mezcla con Propanil, controla: Echinochloa colona, Leptochloa spp, Digitaria spp, Senna obtusifolia, Murdannia nudifora y Fimbristylis miliacea.

Profoxidim. Es un herbicida sistémico, de post-emergencia, que se absorbe rá-pidamente por las partes verdes de la planta y se transloca por toda ella hasta los tejidos meristemáticos. En condiciones favorables de tiempo cálido y húmedo las malezas susceptibles (gramíneas) mueren en dos semanas aproximadamente. Los síntomas típicos incluyen un amarillamento o enrojecimento de las hojas jóvenes, la hoja más joven se desprende fácilmente de la vaina, esto suele ocurrir entre 3 y 7 d.d.a. La dosis recomendada es de 0,75 L de PC/ha y es requisito indispensable aplicarlo con su adyuvante de diseño, el cual además de ayudar a la penetración del producto lo protege de los rayos ultravioletas.

Propanil. Es un herbicida selectivo, post-emergente que actúa por contacto, posee buena capacidad de penetración y se transloca ligeramente, sin poder catalogarse como sistémico. Es muy utilizado especialmente en arroz de secano, y como mez-clador con herbicidas preemergentes, para que mate las malezas emergidas que ya escapan al control de los pre-emergentes y éstos queden actuando como sello. La

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selectividad del cultivo se debe a la enzima arilacilamidasa, la cual degrada el pro-panil a 3, 4-dicloroanilda y ácido propiónico, no obstante esta selectividad se puede perder por mezclas o aplicaciones muy cercanas de insecticidas organofosforados o carbamatos. Actualmente se retomó una práctica usual hace muchos años, la doble aplicación de propanil, para el control de Ischaemun rugosum especialmente. También se utiliza en aplicaciones tardías en lotes con alta presión de Ischaemun ru-gosum para evitar que la maleza semille, se debe tener en cuenta en estas condicio-nes que el cultivo tenga un tamaño inferior al de la maleza y que ésta se encuentre “embuchando” o iniciando floración donde generalmente no se puede recuperar de la pérdida por necrosis del tejido foliar.

Pirazosulfuron-etil. Es un herbicida del grupo de las sulfonilureas selectivo al cultivo de arroz, recomendado especialmente contra malezas ciperáceas y algunas malezas de hoja ancha. Se absorbe por las raíces y en las especies susceptibles causa inhibición del crecimiento foliar y radicular. Los síntomas visibles incluyen una clorosis inicial moderada de los tejidos nuevos, seguido por una necrosis progresiva y colapso en la base de las plantas. Es muy eficaz en el control de un amplio espectro de malezas ciperáceas incluyendo a Cyperus rotundus. La dosis recomendada es de 0,2 L de P.C/ha

Piribenzoxim. Es un herbicida de postemergencia en arroz, actúa inhibiendo al ALS. La selectividad del cultivo se debe a mecanismo específico de recuperación por diferencias metabólicas con respecto a las especies susceptibles que incluyen Bidens pilosa, Echinocloa colona, Ciperus iria y Sagitaria spp.

Quinclorac. Es un herbicida considerado una auxina sintética, específico para arroz se absorbe mayormente por el sistema radicular y en menor grado por vía foliar, la absorción aumenta con la temperatura, grado de humedad del aire y luminosidad. La translocación es acropétala y basipétala y es más rápida en arroz que en las es-pecies de Echinochloa susceptibles. También se ha observado un buen efecto sobre Leerxia hexandra, Aeschinomene sp y Sesbania sp. Existen en el mercado formula-ciones de diferente concentración, por lo que la dosis oscila entre 1 y 2 L de P.C/ha.

Triclopir. Es un herbicida sistémico de carácter hormonal, selectivo que es absorbi-do rápidamente por las raíces y las hojas y translocado por toda la planta y acumu-lado en los tejidos meristemáticos. En esencia controla especies dicotiledóneas, y tiene poca o nula acción contra monocotiledoneas, pero controla plántulas de cipe-ráceas. Es utilizado en arroz en mezcla formulada con Propanil en dosis de 4 a 6 L de

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P.C./ha; su mayor costo con respecto a preparar una mezcla física de Propanil y otro herbicida hormonal hacen que su uso no sea mayor siendo un excelente producto.

RESISTENCIA DE LAS MALEZAS A HERBICIDAS

La resistencia de las malezas a herbicidas se define como “la capacidad heredable natural de algunos biotipos de una población de malezas para sobrevivir y reprodu-cirse después de un tratamiento herbicida que debería controlar esa población en condiciones normales” (HRAC, 2011).

La resistencia puede ser cruzada o múltiple, dependiendo si la especie resistente posee uno o más mecanismos que la hacen resistente a los herbicidas. Se han do-cumentado cinco mecanismos por los cuales una maleza puede hacerse resistente a un herbicida, dos relacionados con el sitio de acción:

1. Cambio en el sitio de acción o blanco del herbicida2. Sobreexpresión. Los restantes se deben a diferencias en la absorción, translo-

cación o metabolización del herbicida al que se hizo resistente.

Algunas prácticas que incrementan el riesgo de seleccionar biotipos resistentes a herbicidas son:

• Uso repetido en un mismo ciclo de cultivo de herbicidas con el mismo modode acción

• Rotación con otros cultivos que también tienen alta dependencia de los herbicidas

• Uso escaso de otros métodos de control

• Los factores relacionados con la biología de las especies y que inciden en la “apa-rición” de la resistencia son:

• Número o densidad de las malezas: Como se supone que las plantas resistentesestán presentes en todas las poblaciones naturales, entre más alta sea su den-

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sidad, más elevada será la probabilidad de que algunos individuos resistentes estén presentes.

• Frecuencia natural de plantas resistentes en la población: Algunas especies de malas hierbas tienen una propensión mayor para desarrollar resistencia; lo que está relacionado con la diversidad genética dentro de la especie y, en la práctica, se refiere a la frecuencia de individuos resistentes dentro de la población natural.

• Latencia potencial de las semillas en el suelo: Las especies vegetales con una latencia más larga en el suelo tienden a mostrar un desarrollo más lento de la resistencia bajo presión de selección, ya que la germinación de nuevas plantas sensibles tienden a diluir la población resistente.

Se considera confirmado y oficial un caso de resistencia a herbicidas cuando se pu-blica en la página de internet http://www.weedscience.org en donde aparece actua-lizado el registro de biotipos de malezas con esta característica (International Sur-vey of Herbicide Resistant Weeds - ISHRW). Actualmente solo aparecen seis casos en Colombia (tabla 13).

Es muy probable que existan más biotipos resistentes a herbicidas pero la escasez de recursos y especialistas en tema de las malezas no permite realizar los estudios respectivos, los cuales hoy en día incluyen la dilucidación del (los) mecanismo (s) por el (los) cual(es) el biotipo es resistente.

Tabla 13. Malezas resistentes a herbicidas en Colombia con registro en ISHRW

N° ESPECIE AÑO GRUPO QUÍMICODEL HERBICIDA CULTIVO

1 Conyza bonariensis 2006 Glicinas Café2 Echinochloa colona 1988 Ureas y amidas Arroz3 Echinochloa colona 2000 Auxinas sintéticas Arroz4 Eleusine indica 2006 Glicinas Café5 Ischaemun rugosum 2000 Inhibidores de ACCasa Arroz6 Parthenium histerophorus 2004 Glicinas Frutales

Recientemente debido a la introducción de cultivos resistentes a herbicidas (sean transgénicos o no), se han confirmado casos de biotipos de malezas que se han tornado resistentes sin presión de selección impuesta por el herbicida (Valverde y

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Heap, 2010), el flujo de genes desde la planta resistente a las malezas es la causa, y de hecho ya aparecen documentados casos de biotipos de arroz rojo resistentes a imidazolinonas en Brasil e Italia.

En el cultivo de arroz se han reportado 110 biotipos pertenecientes a 40 especies, resistentes a herbicidas a nivel mundial, varios de estos casos son de resistencia múltiple. El cultivo de arroz es el cuarto después de trigo, maíz y soya en que más se han reportado casos de malezas resistentes a herbicidas.

Las medidas sugeridas en el tema de la resistencia a herbicidas para prevenir la aparición de biotipos susceptibles son:

• Rotación de herbicidas según modo de acción.• Control de parches con glifosato.• Remover semillas de malezas que maduraron junto con el cultivo.• Pastoreo* y cobertura vegetal.• Rotación de cultivos

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MONITOREO Y MANEJO DE ENFERMEDADES EN ELCULTIVO DEL ARROZ EN COLOMBIA

8. MONITOREO Y MANEJO DE ENFERMEDADES EN ELCULTIVO DEL ARROZ EN COLOMBIAINTRODUCCION

El arroz es un cereal consumido por la mayoría de las sociedades en el mundo y su gran aporte calórico a la dieta humana lo establece como un alimento importante para la población del país y el planeta. Las enfermedades del cultivo del arroz son una de las considerables limitantes para la producción, especialmente en la zona geo-gráfica tropical donde Colombia está ubicada, puesto que las condiciones climáticas favorecen su desarrollo y diseminación. De acuerdo a la causa principal de una en-fermedad en el cultivo, se puede realizar una diferenciación entre enfermedades bió-ticas y abióticas. Las enfermedades bióticas son originadas por organismos vivos, denominados como patógenos (microorganismos del tipo virus, bacterias, hongos y nemátodos) o transmitidas por agentes biológicos, que son los vectores de dichos patógenos. Las enfermedades abióticas resultan de condiciones ambientales o nu-tricionales desfavorables, como: deficiencias o excesos de nutrientes o agua, tempe-

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raturas extremas, contaminación, suelos ácidos o alcalinos y daños mecánicos. La planta de arroz en sus fases de desarrollo es afectada por diversas enfermedades que reducen drásticamente el potencial de rendimiento, así como la calidad del grano. La intensidad de una enfermedad depende de varios factores, entre los que se destacan la presencia de un agente patógeno, las condiciones favorables en la zona para el de-sarrollo de la enfermedad y la susceptibilidad de la variedad cultivada a esta.

La estrategia más eficiente para los productores arroceros, hacia la reducción de las pérdidas por las enfermedades en el cultivo, es la elaboración de planes de manejo integrado óptimos, que dependerán de la toma de decisiones apropiadas, las cuales deben ser viables, económicas y amigables con el ambiente.

FACTORES QUE INCIDEN EN EL DESARROLLO DE LAS ENFERMEDADES DEL CULTIVO DE ARROZ

Factores Físicos. Entre los mas importantes se consideran:

• Componentes climáticos: lluvias, humedad relativa, temperatura, vientos.• Suelos compactados: baja fertilidad y toxicidad por elementos• Altas dosis de Nitrógeno• Manejo adecuado de los residuos de cosecha, medio de diseminación de los

patógenos• Exceso o déficit de agua en el suelo• Incidencia del rocío en las hojas• Daños por toxicidad por pesticidas

Factores Agronómicos. El hombre tiene la capacidad de influir en la incidencia de estos, tanto en el tiempo, como en el espacio.

• Variedad: Existen diferencias entre variedades en cuanto a su grado de suscepti-bilidad o resistencia a las enfermedades.

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• Densidad de siembra: Densidades de siembra altas, generan condiciones de hu-medad y temperatura que facilitan la presencia de las enfermedades.

• Preparación de suelo: Permiten la destrucción de los residuos de la cosecha y la destrucción de las estructuras reproductivas de los patógenos.

• Manejo de malezas: Muchas malezas son afectadas por los mismos patógenos del arroz y se convierten en hospederas alternas de estos agentes.

• Nutrición: La fertilización inadecuada, no balanceada y en épocas no apropiadas, predisponen a las plantas a un desarrollo fácil de las enfermedades. Ejemplo: La deficiencia de elementos como el sílice (Si), Potasio (K) y magnesio (Mg), en la planta pueden favorecer la presencia de helmintosporiosis.

AGENTES CAUSALES DE ENFERMEDADES

• Bióticos: Incluyen los organismos vivos; la presencia de microorganismos capa-ces de infestar las plantas, se remite al desarrollo parcial o completo de su ciclo de vida dentro de las mismas. Ejemplos: virus, bacterias, hongos y nematodos.

• Abióticos: Están representados por condiciones climáticas: Humedad, tempera-tura, radiación solar, lluvia. Nutricionales: Desbalance en la fertilización, defi-ciencias y toxicidades

EXPRESIÓN DE LAS ENFERMEDADES EN EL CULTIVO

¿Qué es un Síntoma?

Manifestaciones que presentan las plantas cuando son afectadas por una enferme-dad y que pueden ser observadas con una simple inspección. Ejemplos:

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• Exudados o secreciones de las plantas.• Manchas en tallos, hojas, granos.• Necrosis ó quemazón en hojas.• Cambios de coloración en las hojas.• Detención del crecimiento vegetal de la planta.• Deformaciones en los órganos de las plantas como hojas, raíces, tallos.• Muerte de las plantas.

¿Qué es un Signo?

Hace referencia a cada una de las estructuras mediante las cuales un agente patóge-no puede causar enfermedad o reproducirse. Ejemplo: esporas en helmintosporiosis; esclerocios en Rhizoctonia, micelio y peritecios en Gaeumannomyces Figura 1.

Figura 1. Síntomas y signos de Gaeumannomyces graminis en plantas de arroz.

MANEJO INTEGRADO DE ENFERMEDADES

Al implementar un plan de manejo integrado de cultivo, se deberían tener en cuenta algunas consideraciones como:

• La presencia de la enfermedad no necesariamente representa un problema• El sistema de cultivo de arroz hace parte de un ecosistema

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• Un plan de manejo integrado de cultivo se construye desde la prevención a laremediación.

¿Porque es importante implementar un plan de manejo integrado de enfermedades?

• Porque se refiere al manejo de los componentes agroecológicos entre los cua-les se contemplan: el suelo, el agua, la semilla y los organismos

• Por la relación de costo y el beneficio de los agricultores• Para evitar la contaminación del agua• Prevenir la compactación suelo• No permitir la pérdida del equilibrio ecológico

Componentes del manejo integrado de enfermedades

Se pueden considerar cuatro componentes principales en el manejo integrado de las enfermedades: 1. La exploración o monitoreo tanto de las enfermedades como del clima, 2. La identificación de la enfermedad o patógeno, 3. La evaluación de la situación de la enfermedad y 4. Las acciones a desarrollar.

1. La exploración o monitoreo de enfermedades y del clima

• Monitoreo de enfermedades. La mayoría de los métodos de muestreo utiliza-dos para registrar incidencia y severidad de la enfermedad, se basan en estima-ciones de los síntomas de la enfermedad o en las perdidas del rendimiento. Enel caso de muchas enfermedades, su estudio intensivo ha permitido comprendermejor el significado de los síntomas individuales y su importancia potencial enlas diferentes etapas del ciclo de vida del hospedero.

En cualquier evaluación, debe registrarse una información básica para cada en-fermedad. En general se debe tener información sobre: Los lugares en donde la enfermedad generalmente ocurre bajo condiciones ambientales normales, el tamaño de la muestra, el método de muestreo, el número de repeticiones depen-diendo de la variabilidad del pato sistema, la etapa de crecimiento del cultivo, el órgano evaluado o plantas individuales evaluadas, las escalas de tiempo utiliza-das en la evaluación, el tipo de escala de evaluación de la severidad de la enfer-medad, y el evaluador.

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Cualquiera que sea el método de muestreo seleccionado, se recomienda no tomar muestras de los bordes de la plantación, evitar la preferencia personal por las plan-tas o tejidos con mayor enfermedad y hacer un muestreo de un número determina-do de plantas. El monitoreo es una herramienta que permite hacer un seguimiento de la evolución de las enfermedades en el cultivo. En el monitoreo se realiza un muestreo por estimación visual, observando las partes lesionadas y teniendo en cuenta la incidencia, y severidad.

• Método de muestreo. El muestreo sugerido es EL MANOJO O PUÑO queequivale a tomar en cada punto un manojo de plantas; en estados tempranoso macollas en estados avanzados de manera una manera aleatoria. El reco-rrido del lote se realiza en “W” para abarcar la mayor heterogeneidad posible del área sembrada. Distribuir en un número equitativo de muestras por cada segmento de la W: tomar 6 puntos en la primera diagonal, 6 puntos en la se-gunda, 6 puntos en la tercera y 7 puntos en la cuarta diagonal para un total de 25 puntos de muestreo.

Se debe realizar un monitoreo de evaluación en campo y un muestreo destruc-tivo para la confirmación de síntomas en algunas enfermedades. Con la infor-mación obtenida se determina la intensidad de la enfermedad. Por cada sitio de evaluación tomar un manojo de plantas o macollas, contar y determinar la in-cidencia, y la severidad de las diferentes.El monitoreo se realiza en tres estados de desarrollo:

1. Estado de plántula a macollamiento,

2. Estado de inicio primordio a máximo embuchamiento3. y estado de floración a maduración.

En cuanto a las escalas de tiempo las evaluaciones se realizan dependiendo de la localidad y el ciclo de la variedad y del semestre sembrado.

En cuanto al órgano evaluado, se realizan las evaluaciones en estado de macolla-miento y máximo embuchamiento en la penúltima hoja, y en el estado de floración a maduración se evalúan: vaina, tallos y hoja bandera. El evaluador debe estar capacitado en el reconocimiento de síntomas y signos en campo y en caso tal de tener duda de la sintomatología debe apoyarse en el diagnóstico de los laborato-

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rios de la zona; en la tabla 1 se relacionan las principales enfermedades asociadas al cultivo del arroz.

Tabla 1. Agentes causales de las principales enfermedades del cultivo del Arroz en Colombia

ENFERMEDADAGENTE CAUSAL PERIODO

DE EVALUACIÓNTelemorfo (=Anamorfo)Anublo de arroz. Magnaporthe oryzae (=Pyriculanagrisea) 35, 45 DDE

Añublo de la vaina. Thanetnoporus cucumeris (=Rnizoctonia solani) 45 DDE + 30 DDF

Mancha, mamon o parda (Helmintosporiosis).

Cochilobolus miyabeanus (= Bipolarisoryzae, Drechsiera oryzae)

40 DDE

Virus hoja blanca. Tenuivirus. Vector (Tagosodes oryzicolus) 60 DDF

Añublo del arroz panícula.

Magnaporthe oryzae (=pyricularia oryzae) 28 DDF

Helminthosporiosis en la panícula (Sarna de las orejas).

Bipolaris oryzae, cercospora oryzae, curvularia lunata, fusarium spp. (Cladosporium spp.)

28 DDF

Pudrición café de la vaina (mancha naranja).

(Gaeumannomyces gramminis, Sin Ophiobolus spp.

30 DDF

Bacterias.Pseudomonas fuscovaginae. Burknolderia glumae. B. gladioli y Acidivorax avenae.

85 DDE

Pudrición de la vaina Sarociadum oryzae 85 DDE

Escaldado de la hoja.Monographelia albescens (=Mcrodochium oryzae; Sin. Geriachia Rhynchosporim).

90 DDE

Manchado del grano.Bipolaris oryzae, cercospora oryzae, curvularia lunata, fusarium spp. (Cladosporium spp.)

30 DOF o Cosecha

Virus Necrosis rayada Arroz “Entorcha miento”

Vector (Polymyxa graminis) 40-45 DDS

Cercosporiosis (mancha estrecha).

Sphaerulina oryzina (=Cercospora sp.) 30 DDF

DDE: Días después emergencia, DDF: Días después floración

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Los patógenos son habitantes normales del cultivo de arroz, sin embargo presentan períodos críticos, donde pueden llegar a tener un nivel de daño económico. Es así, que la mayoría de las enfermedades del cultivo de arroz exhiben su nivel de daño económico hacia las fases reproductivas y de maduración, información relevante al momento de realizar el monitoreo fitosanitario.

• Monitoreo de clima: Es necesario realizar seguimiento permanente al climapara relacionarlo con la intensidad de las enfermedades, tanto bióticas comoabióticas y así elaborar aproximaciones al desarrollo de las enfermedades,esta es una herramienta fundamental para la implementación de planes demanejo integrado.

Los Registros agrometereológicos, deben ser recolectados de las estaciones más cercanas a las zonas del cultivo, se sugiere hacer un seguimiento por pe-riodos de diez días y comparar el desarrollo de la enfermedad con la variación de las temperaturas máximas, mínimas, precipitación, humedad relativa y brillo solar.

2. Identificación de la enfermedad o patógeno

• Identificación en el campo. La identificación en el cultivo se realiza según lossíntomas y signos de la enfermedad citados en la literatura. Se deben recolec-tar muestras vegetales del órgano o tejido afectado; éstas serán introducidasen bolsas de papel y se remitirán al laboratorio de diagnóstico más cercano.Las bolsas deben estar perfectamente rotuladas con la zona, municipio, ve-reda, finca, agricultor, fecha de colección, coordenadas de ubicación y algunasobservaciones pertinentes que puedan contribuir al correcto diagnóstico en lafase de laboratorio.

• Identificación en el laboratorio. Las muestras remitidas al laboratorio debenser registradas en una base de datos, junto con la información capturada encampo y un archivo fotográfico de éstas. El diagnóstico en el laboratorio se hacemediante varias técnicas, ya sean de tipo convencional como el uso de cámarashúmedas, tinciones microscópicas, medios selectivos, pruebas bioquímicas ometodologías más especializadas como pruebas de Elisa o PCR para patógenoscomo virus y bacterias.

[317]



Todas las pruebas validadas en el laboratorio para la identificación de un deter-minado patógeno son complementarias, puesto que cada una de éstas aporta información diferente, cuyos resultados analizados en conjunto asegurarán un correcto diagnóstico, figura 2

IDENTIFICACIÓN DEL PATÓGENO

Pruebas moleculares (Amplificación de secuencias específicas (PCR), secuenciación de

ADN ribosomal, hibridización)

Pruebas fisiológicas, bioquímicas e inmunológicas (Patogenicidad, actividades enzimáticas, pruebas metabólicas, ELISA)

Pruebas fenotípicas(Morfología, medios de cultivo

selectivos, tinciones)

Figura 2. Procedimiento para el diagnóstico de patógenos en el laboratorio

Diagnóstico en el laboratorio: Bacterias Patogénicas del cultivo del arroz

Un estudio de caso para demostrar la importancia de realizar un buen diagnóstico del patógeno en el laboratorio, se muestra a continuación con la identificación de las bacterias Burkholderia glumae, Burkholderia gladioli y Pseudomonas fuscovaginae, las dos primeras asociadas al añublo bacteriano de la panícula y la última a la pudri-ción bacterial de la vaina.

El flujo de trabajo que se sigue en el laboratorio es mostrado en la Figura 3; allí se observa que de acuerdo a los síntomas asociados a la posible presencia de bacterias patogénicas en la planta de arroz, se colectan muestras vegetales, se registran en el laboratorio y posteriormente son preparadas para la extracción de ADN.

Para el caso de las semillas la extracción de ADN se ejecuta con un kit comercial, mientras que para tallos y hojas se hace a partir del un método casero con el deter-gente catiónico CTAB. Asimismo, se realizan aislamientos bacteriales, a partir de

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un macerado de semillas que se siembra en medio King-B para seleccionar colo-nias de B. glumae, B. gladioli y P. fuscovaginae; a estas últimas también se les lleva a cabo extracción de ADN.

Figura 3. Esquema de detección molecular de bacterias patogénicas del arroz en el laboratorio

Con respecto a las pruebas moleculares, que se fundamentan en el análisis de la información genética de un organismo (ADN y ARN), en el laboratorio se uti-lizan las que se basan en la PCR (Reacción en Cadena de la ADN Polimerasa) en su modo convencional, y más recientemente se ha introducido el uso de la variante de PCR CUANTITATIVA, también denominada PCR-T en tiempo real , en la cual se puede estimar la concentración bacterial de la muestra. El objetivo de la PCR es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, por ejemplo, el gen de una bacteria, con el cual resulte más fácil identificar, con una alta probabilidad la especie bacteriana causante de la enfermedad o hacer investigación científica con el ADN amplificado. Se ha evaluado secuencias de ADN específicas para cada uno de los patógenos que se requieren detectar en las muestras. Con el ADN de cada muestra, se realizan reacciones de PCR con las secuencias específicas para cada una de las bacterias y se generan los produc-tos de un tamaño esperado para cada especie, que serán visualizados en geles de agarosa para el PCR convencional figura 4; el producto de PCR que indica la presencia de la bacteria tiene una longitud de 286 pares de bases, se observa que la amplificación de las muestras 9, 11, 15, 19 y 28 en la figura, es tenue con res-pecto a las demás muestras y el control positivo (C), sin embargo todas muestras visualizadas en este gel fueron positivas.

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300 bp

09

MP

11 15 19

286

Figura 4. Revelado en geles de agarosa de la evaluación molecular por PCR conven-cional de B. glumae,

En la técnica PCR-T cuantitativa se obtienen curvas de amplificación que deberán ser analizadas para determinar si son positivas o negativas, de acuerdo a curvas patrón previamente estandarizadas como se observa en la figura 5

[320]



Figura 5. Elaboración de una curva estándar (abajo) a partir de ADN de semillas de arroz inoculadas con B. glumae en diluciones seriadas con factor de 10 (arriba), con el fin estandarizar una metodología para cuantificar la concentración bacterial en mues-tras de campo.

Se requiere hacer una correlación de los síntomas descritos en campo con los resul-tados de las pruebas moleculares realizadas en el laboratorio, puesto que detectar la presencia de alguna de las bacterias en estudio en una muestra, no siempre está di-rectamente relacionado a las descripciones típicas de la enfermedad en el cultivo, que para el caso de B. glumae y B. gladioli se han informado como raquis verde, alto índice de vaneamiento y manchado de tonalidad pajiza tornándose más oscura hacia la base de las glumas, Figura 6; mientras que para P. fuscovaginae es la generación de una mancha café asociada a la necrosis de los tejidos de la vaina de la hoja y del tallo. Es-tos indicios en el laboratorio demandan que se colecten muestras de plantas con sín-tomas visibles, pero también plantas con una aparente condición fitosanitaria buena.

Figura 6. Patrones de manchado ocasionados por B. glumae detectado por PCR

[321]



Con el objetivo de entender la sintomatología anterior, se han realizado otras prue-bas diagnósticas a los aislamientos positivos para la especie B. glumae, obtenidos en la primera fase de su estudio.

Las pruebas fenotípicas evaluadas, basadas únicamente en la morfología de los aislamientos colombianos de la bacteria, no son suficientes para su identificación, puesto que las características típicas descritas para esta especie bacteriana no es-tán representadas en todas las cepas colectadas durante el año 2011, como se ob-serva en la variabilidad de la Figura 7; lo que corrobora que la ejecución de un solo tipo de pruebas no es definitiva para diagnosticar este patógeno.

Figura 7. Colección de aislamientos de Burkholderia glumae, Fedearroz 2011

Se pueden valorar otras pruebas que sean específicas para la especie y diferen-cien los aislamientos entre sí; así finalmente se otorga una respuesta de diag-nóstico derivada del laboratorio. Para B. glumae se han desarrollado pruebas relacionados con la expresión de los factores de virulencia, es decir, aquellas ca-racterísticas que permiten que unas cepas sean más agresivos que otras cuando enferman las plantas de arroz. Entre estas se cuentan la secreción de exopoli-sacárido capsular, el movimiento de las bacterias en medios líquidos a causa de la formación de flagelos y la producción de la toxina toxoflavina que se observa en la figura 8.

[322]



3

2A 25

0

1

0

1A(1

)1A

(2)

2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A 10A

11A

13B

14B

15B

16B

17B

18B

19B

20B

21B

22B

23B

24B

25B

26B

27B

28B

29B

3

2

A 260

1

0

30C

31C

32C

33C

34C

35C

36D

37D

38D

39D

40D

41D

42D

43D 47 48 49 50 51 52 53F

54F

4026

3200

12AT

CC33

617

UP0

0736

CON

TRO

L K8

PRODUCCIÓN DE TOXOFLAVINA EN KB A LOS 7 DÍAS DE INCUBACIÓN

B.

C.A.

Figura 8. Evaluación de la producción de toxoflavina de cepas de B. glumae 2011 de Fedearroz. A. Cepa de B. glumae que no produce toxoflavina. B. Cepa de B. glumae 4026-1, que produce toxoflavina. C. Producción de la toxina por la colección completa de aislamientos de B. glumae.

El exopolisacárido capsular (EPS) es una capa externa a cada bacteria, compuesta de azúcares que las protegen de la desecación y de sustancias químicas que se uti-lizan en el campo para el control de la enfermedad. Por otra parte es un mecanis-mo de adhesión a las plantas, lo cual les permite a las bacterias ser exitosas en la infección, en la figura 9 se observa la producción de exopolisacárido capsular de la colección de cepas Burkholderia glumae 2011 de Fedearroz

[323]



40

Poco EPS

Moderado EPS

Hiperproduce EPS

50

20

10

30

0

EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE EPS

14 %

4 %

32 %

22 B 2A 5A

Figura 9. Exopolisacárido capsular de la colección de cepas Burkholderia glumae 2011 de Fedearroz

El swimming es un movimiento de nado en medios líquidos, en el cual sólo se requie-re de un individuo para su ejecución, característica importante en humedades relati-vas altas, donde el agua se podría constituir en un medio diseminador de la bacteria.

40

Núm

ero

de c

epas

No nada

Nada sin estructu

ras

Nada con estru

cturas

50

20

10

30

0

EVALUACIÓN DE LA MOTILIDAD (SWIMMING)EN CEPAS COLOMBIANAS DE B. glumae

8 %

20 %

72 %

Figura 10. Evaluación de los patrones de nado de la colección de cepas Burkholderia glumae 2011 de Fedearroz

[324]



Finalmente, se puede concluir del estudio de caso de los aislamientos colombianos de la especie B. glumae, que toda la información recopilada es importante para re-portar la identidad de los aislamientos de campo, lo que ha conducido a un mejora-miento de las estrategias de diagnóstico de esta bacteria a nivel de laboratorio.

3. Evaluación de la situación de la enfermedad

El monitoreo es una herramienta que permite hacer un seguimiento de la evolución de las enfermedades en el cultivo. En el monitoreo se realiza teniendo en cuenta la Incidencia y severidad de acuerdo a los descriptores de la enfermedad. Tabla 2

• Incidencia (I): es el porcentaje de plantas infectadas de un total de plantas evaluadas• Severidad (S): es el área de tejido vegetal de una hoja o planta afectada por la

enfermedad

La medición de la situación de la enfermedad se hace mediante parámetros de can-tidad que indican el efecto sobre el cultivo como:

• Porcentaje o número de panículas afectadas• Número de plantas afectadas• Tamaño de lesiones• Número de las lesiones• Porcentaje o número de hojas afectadas

Tabla 2. Descriptores de enfermedades evaluados en las brigadas fitosanitarias

NO. TALLOS # CONTEO TOTAL DE TALLOS EN MANOJO

Entorchamiento I No. Macollas afectadas con síntomas característicos del virus

Piricularia en hoja I No. Hojas con síntomas característicos

S % promedio de área de tejido foliar afectado

Cercosporiosis I No. Hojas con síntomas característicos


[325]



Escaldado I No. Hojas con síntomas característicos


Rhizoctonia I No. Tallos con síntomas característicos

S % promedio de tejido lesionado hoja, vainas o tallos

Gaeumannomyces I No. Tallos con síntomas característicos

S % promedio de tejido lesionado vaina y tallos

Helmintosporiosis en hoja

I No. Hojas bandera con síntomas característicos


Piricularia en cuello I No. cuellos con síntomas característicos, cuellos totalmente afectados

Sarna de las Orejas (Helminthosporium, Fusarium, etc)

I No. cuellos con síntomas característicos, cuellos totalmente afectados

Mancha café de vaina I No. de vainas afectadas con síntomas de Sarocladium y/o p. fuscovaginae

S % promedio de área de vaina afectada

Vaneamiento % % promedio de espiguillas vanas con o sin manchas

Manchado grano S % promedio de espiguillas o granos manchados por hongo

Complejo bacterial espiguillas

I No. Panículas con síntomas característicos bacterias

Observación tener en cuenta, macollamiento, panículas pequeñas,

Como unidad de muestreo se utiliza una hoja, una planta, una macolla, una espiga o un grupo de plantas. Los datos serán registrados en formatos de acuerdo al estado fenológico del cultivo. Tabla 3

NO. TALLOS # CONTEO TOTAL DE TALLOS EN MANOJO

[326]



Tabla 3. Formato de evaluación de enfermedades del estado de plántula a macolla-miento y desde inicio de primordio a máximo embuchamiento

Departamento Municipio

Vereda: Finca:

Lote: Variedad:

Edad (dde): Propietario:

Código finca: Georeferenciación

1 2 3 4 5 6 7 8

No. Puntos

No. Tallos

Entorchamiento

Piricularia hoja

Helm

intosporiosis en la -hoja

Rhizoctonia

Cercosporiosis

Escaldado Observaciones

I I S I S I S I S I S

1

.

.

25

Con estos datos se crearan bases de datos en hojas de cálculo, se determinara la incidencia y severidad promedio y se hará su respectivo análisis. Como herramien-tas en la evaluación, se sugiere utilizar imágenes o esquemas de apoyo. Tabla 3

[327]



Tabla 4. Formato de evaluación de enfermedades de floración a maduración

Departamento MunicipioVereda: Finca:Lote: Variedad:Edad (dde): Propietario:Georeferenciación Rendimiento Kg/ha

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Puntos

No. Tallos

Rhizoctonia

Gaeumannom

yces

Mancha Café en la

Vaina

Piricularia-cuello

Sarna orejas

Helm

intosporiosis en la –hoja

Vaneamiento

Manchado del grano

C/omplejo bacterial

Observaciones

# I S I S I S I I I S % S I1..25

Las imágenes de apoyo representan el comportamiento de las enfermedades y fa-cilitan el análisis para el diagnostico fitosanitario, la figura 11 es el resultado de la evaluación de la mancha café donde se muestra la incidencia y la severidad en las diferentes zonas arroceras del país.

Severidad Incidencia

50

60

70

80

40

30

20

10

0Bajo Cauca Centro Costa Norte Llanos Santanderes

Figura 11. Intensidad de la enfermedad mancha café en zonas arroceras de Colombia, brigada fitosanitaria ano 2013

[328]



ACCIONES A DESARROLLAR

Estrategias de manejo

Las estrategias de manejo de enfermedades más utilizadas son:

• Culturales: mediante el desarrollo de variedades resistentes al patógeno y sumanejo agronómico. Antes de sembrar una variedad, se debe conocer a que en-fermedad es susceptible, cual es su manejo agronómico respecto a densida-des, requerimientos nutricionales, manejo del agua (tabla 4)

• Biológicas: Son específicas para algunas enfermedades. Los controladores bioló-gicos, más frecuentemente utilizados son: Trichoderma spp. Bacillus subtilis y otrosmicroorganismos promotores de crecimiento que estimulan la resistencia sistémica.

• Legales: medidas de cuarentena, exclusión, vedas etc.

• Químicas: La utilización de estas estrategias debe tener en cuenta ciertas con-sideraciones:

Tabla 5. Reacción de variedades a enfermedades en ColombiaS=susceptible, MS= moderadamente susceptible, MR=moderadamente resistente, R= resistente

VARIEDAD PIRICULARIA RIZOCTONIA GAEUMANNOMYCES BURKHOLDERIA HOJA BLANCA

F. Caracoli MR MS MS MR SF. Chicala CLF MR S MR MS SF. Lagunas CLF MR S MR MR SF. Mocari S MS MS MR SFedearroz174 MR MS MR S MSFedearroz 2000 S MS MR S MRFedearroz 369 MS MS MS S SFedearroz 473 S MS S S SFedearroz 50 R MS MR MS SFedearroz 60 S MS S S MSFedearroz 733 MS MS MS MR MS

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1. Umbrales de decisión. La información recolectada mediante los monitoreos, indican el grado de intensidad de las enfermedades, estos a la vez permite esta-blecer umbrales de decisión para el agricultor, definiendo estados de la en-fermedad en que es necesario tomar decisión para controlarla. Los umbrales conocidos son:

• Umbral de alerta: es aquel nivel de incidencia o severidad o de ambos caracteres de una enfermedad, que conduce a un estado de alerta como preparación para la acción.

• Umbral de acción: es el estado de la enfermedad en el cual se debe tomar medi-das de control para reducir la tasa de progreso de la enfermedad.

• Umbral de daño económico: es el nivel de incidencia o severidad de una enferme-dad en el cual ésta comienza a afectar adversamente el rendimiento del cultivo o la calidad del grano o ambos parámetros.

Estos umbrales dependen del ingreso del agricultor, la rentabilidad del cultivo y al-gunas dificultades de orden fitopatológico. En la tabla 4 se observan algunas apro-ximaciones a los umbrales de decisión de la principales enfermedades del cultivo de arroz en Colombia, de acuerdo a resultados investigación.

2. Uso de fungicidas: En muchos agroecosistemas se causa desequilibrio por aplicación repetitiva de los mismos grupos químicos de fungicidas esto puede generar una epifitia o aumento en la intensidad y en el grado de difusión de una enfermedad en el cultivo y en la región. Se recomienda emplear fungicidas es-pecíficos para cada enfermedad, acompañado de tácticas para reducir la resis-tencia a fungicidas como: evitar el uso continuo del mismo fungicida o de igual mecanismo de acción, siempre que sea posible utilizar mezclas, introducir fun-gicidas multiacción, reducir él número de aplicaciones, utilizando la estimación pérdidas y los umbrales de decisión, determinar el área de aplicación, para evi-tar sudorificación de fungicidas, realizar la adecuada calibración de equipos de aspersión. No utilice exclusivamente fungicidas para controlar la enfermedad, realizar un manejo integrado.

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PRINCIPALES ENFERMEDADES DEL CULTIVO DE ARROZ

Enfermedades causadas por hongos

Añublo del Arroz. Bruzone

Comúnmente llamado: Piricularia. Es la enfermedad, mas importante en el cultivo de arroz, en Colombia, especialmente, en la zona de los llanos orientales. Esta en-fermedad es causada por el hongo, Pyricularia oryzae. El ataque es más severo, en arroz secano que en arroz riego, su mayor incidencia y severidad se presenta en suelos de baja fertilidad y textura arenosa; las plantas de arroz, son susceptibles a la enfermedad, desde la germinación hasta la época de máximo macollamiento y desde la emergencia de la panícula hasta la maduración del grano. Como síntomas en las hojas, se presenta lesiones elípticas, donde, el centro de la lesión, común-mente es de color gris o blanquecino y los márgenes de color café o ladrillo; en la lígula, se observan manchas irregulares de color marrón, en los nudos, del tallo en las variedades más susceptibles, se observan, manchas en forma de anillo, que pueden producir estrangulamiento. Los síntomas del añublo, se observan en el cuello de la panícula, en donde se forma, inicialmente una mancha de color pardo grisáceo, que rodea luego la base de la panícula. Las condiciones favorables, para el desarrollo de la enfermedad, están dadas, cuando se presentan temperaturas entre 25°C - 28°C y humedades relativas superiores al 80%, con más de doce horas de roció, periodos de baja luminosidad. Algunas prácticas agronómicas, como: altas poblaciones de plantas, altas dosis de nitrógeno; igualmente los suelos arenosos, favorecen el desarrollo de la enfermedad. El uso de variedades resistentes o mo-deradamente resistentes, con una adecuada población de plantas, una nutrición ba-lanceada y oportuna, y el manejo eficiente del agua de riego, conllevan a presentar baja incidencia de la enfermedad. Si en estado de plántula, Piricularia se presenta en el campo, de manera generalizada y la variedad es susceptible: mas del 30% de plantas afectadas con lesiones típicas del añublo y 5% del área de la hoja afecta-da, es aconsejable, la aplicación fungicidas específicos, para reducir la incidencia de añublo en la panícula. El momento de aplicación de los fungicidas, es importante, dependiendo de la zona del país donde se encuentre, en algunas zonas la presión de la enfermedad es baja, zona Caribe y zona Centro; mientras que en la zona de

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los llanos, las condiciones edáficas y climáticas predisponen para una alta presión de la enfermedad; en las zonas de baja presión, se realiza una única aplicación de fungicida para el control de Piricularia, con el 50 a 70% de floración, en zonas, con fuerte presión de la enfermedad, es necesario, realizar dos aplicaciones en paní-cula, con fungicidas específicos, para lograr un efectivo control de la enfermedad; una en máximo embuchamiento y otra con un 50-70% de floración, usar fungicidas específicos para su control.

Figura 12. Sintomatología de Piricularia en el cuello y en la hoja

Añublo de la Vaina

Es una de las más importantes enfermedades del cultivo de arroz en Colombia, es-pecialmente en la zona centro y costa norte. Se observar en focos, está relaciona-da con el volcamiento del arroz y la maduración precoz. Se identifica por presen-ta manchas de color oscuro de forma elíptica que cambian a color verde grisáceo; cuando las lesiones se juntan causan la muerte del tejido, afecta los tallos y las hojas. Es causada por el hongo Rhizoctonia solani, que permanece entre cultivos y residuos de cosecha mediante unas estructuras de sobrevivencia denominadas esclerocios o como micelio sobre los mismos. Los esclerocios o residuos de cose-cha flotan sobre la superficie ya sea con las primeras lluvias o mediante el agua de riego y sirven como fuente de inoculo que afecta e infecta las vainas de la plantas en las partes bajas a nivel de la lámina de agua. El micelio del hongo crece dentro o sobre la lámina de la hoja de la vaina, forma estructuras de infección, infecta y causa nuevas lesiones. Esta infección puede dispersarse hasta la hoja bandera. Después que la panícula emerge la enfermedad progresa rápidamente hacia la parte superior

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de la panícula. Todas las variedades son susceptibles. El incremento y desarrollo del hongo se favorece en condiciones de alta humedad relativa o temperatura. La severidad de la enfermedad puede ser reducida por la integración de diversas prác-ticas de manejo. El uso de semillas certificadas libres del patógeno, una adecuada densidad de siembra, la adecuada dosificación del potasio y balance de los demás nutrientes reduce su incidencia, el manejo adecuado de los residuos de la cosecha, la preparación profunda del suelo reduce la presencia de “esclerocios” que son el medio de propagación. La inundación por varios días después de las labores de pre-paración del suelo disminuye la presencia de los esclerocios, la baja altura de lámi-na de agua (menor de 5 cm) en estados avanzados de desarrollo. Se sugiere el uso de controladores biológicos como: Trichoderma sp. y Bacillus subtilis . Las medidas de control químico deben realizarse con fungicidas específicos cuando se observen, más de un 10% de focos en el lote con: con lesiones en la cuarta hoja y vaina.

Figura 13. Síntomas de Rhizoctonia en la vaina y signo de reproducción

Helmintosporiosis o Mancha Parda

El hongo Bipolaris oryzae causa la mancha parda, afecta los tallos, las hojas, las semillas; se observan manchas pardas que al extenderse se tornan de color café, lesiones de forma ovalada y circular con un halo externo de color amarillo en hojas. Las estructuras de reproducción son conidias de forma alargada, cilíndricas, oscuras y curvas. El manejo de los residuos de la cosecha, la siembra de semillas certificadas, el uso de variedades tolerantes, la nutrición oportuna y balanceada entre macro y micronutrientes, el manejo racional del agua de riego, la destrucción de especies hospederas, la rotación de cultivos con leguminosas acompañado del uso de fungicidas específicos, cuando más del 30% de plantas, presenten un 5% de área foliar afectada, estas aspersiones deben ser complementados con la aplicación

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de elementos menores, son algunas, de las practicas de manejo que contribuyen a contar con una menor incidencia de la enfermedad.

Figura 14.Mancha parda ocasionada por Bipolaris oryzae

Escaldado de la hoja

Esta enfermedad se observa con mayor incidencia y severidad en la zona de los llanos orientales, es también conocida como rincosporiosis o mancha zig-zag, es causa por el hongo Microdochium oryzae, sinónimo de Rynchosporium oryzae y Gerlachia ory-zae. Una variedad de síntomas son relacionados con el escaldado; el síntoma clásico son manchas alternadas que comienzan en los bordes de las hojas o puntas, de color marrón claro a marrón oscuro, ocasionalmente se observan también en el centro de las hojas maduras. Las lesiones pueden juntarse y destruir grandes áreas de las hojas, otros síntomas causados por la enfermedad son pequeñas manchas de color marrón rojizo en las hojas y manchas de lesiones marrones en las vainas, por otra parte este patógeno ha sido relacionado la deformación o esterilidad de florecillas y manchado de las glumas. Los síntomas primarios se observan hacia los 30 ó 35 días de germinado y su mayor incidencia se observa después del máximo macollamiento. El hongo sobrevive sobre la semilla de arroz, residuos de cosecha, y sobre malezas hospederas. La humedad relativa superior al 70% la temperaturas menores a los 25°C, los alto contenidos de nitrógeno y potasio, y el estrés hídrico son factores que contribuyen con una alta incidencia y severidad del escaldado. La resistencia genéti-ca, la adecuada densidad de siembra, la fertilización de acuerdo a los requerimientos del cultivo y el manejo del agua de riego, son prácticas agronómicas que contribuyen con el manejo integrado de esta enfermedad, por otra parte, el control químico se recomienda realizarlo, cuando mas del 30% de plantas presenten síntomas típicos y área foliar afectada iguale o supere el 1 % de lesiones apicales y algunas marginales.

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Figura 15. Daño causado por escaldado en la hoja

Cercosporiosis o Mancha lineal

Se presenta con mayor frecuencia en la zona de los llanos orientales, en los últimos años se ha observado con mayor incidencia y severidad junto con la mancha par-da. La mancha lineal es causada por el hongo Cercospora janseana, este patógeno igualmente se encuentra asociado con el complejo de manchado de grano causando la maduración prematura de los granos. Los síntomas en las hojas son lesiones cor-tas, elípticas a lineares de color marrón, sobre variedades susceptibles las lesiones son más amplias y numerosas de color marrón claro, pudiendo llegar a ser necróti-cas. Las lesiones aparecen cerca a la floración; síntomas similares a los presentados en las hojas también ocurren en las vainas, pedicelos y glumas, causando manchado y necrosis. Las hojas jóvenes y viejas son susceptibles. Los síntomas se observan 30 días después de la infección, el factor primario que afecta el desarrollo de la enferme-dad es la susceptibilidad de las variedades y el estado de desarrollo del cultivo. Las deficiencias de nitrógeno, el estrés hídrico, favorecen el desarrollo de la enfermedad. Los fungicidas del grupo de los triazoles son más efectivos para su control, el mejor momento de control es entre el máximo embuchamiento y la floración. Se considera como una aproximación al umbral de acción cuando, más del 30% de plantas presen-ten lesiones típicas lineales, afectadas entre 4-10% del área de la hoja.

Figura16. Cercosporiosis afectando la hoja del arroz

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Pudrición de la Vaina

Esta enfermedad a cobrado gran importancia en los últimos años, a nivel general en Colombia, es causada por el hongo Sarocladium oryzae. Dentro de los síntomas y signos iniciales de la enfermedad encontramos la formación de micelios de color blanco, presencia de lesiones, en su mayoría en las vainas de las hojas, manchas iniciales de forma oblonga, irregular, con centro gris y bordes marrones; posterior-mente estas manchas se unen y cubren completamente la vaina. Cuando se presen-tan estos síntomas en ataques tempranos se impiden la emergencia de las espigas, se produce: esterilidad, vaneamiento de las espigas, granos livianos y manchados. Por lo anterior, para prevenir esta enfermedad se requiere evitar los daños físicos causados a las plantas con herramientas, impedir la toxicidad por herbicidas, evitar el estrés por sequia y se requiere, realizar la siembra de semillas certificadas libres del patógeno, una nutrición oportuna y balanceada de acuerdo a los análisis de sue-lo, realizar un manejo integrado de insectos fitófagos y ácaros, y por ultimo utilizar fungicidas específicos cuando la incidencia de tallos afectados este entre 6-25%.

Figura 17.Sintomas causados por la pudrición de la vaina

Pudrición café de la vaina, mal del pie. Comúnmente llamado mancha naranja

Se consideraba de importancia menor, sin embargo se han reportado pérdidas impor-tantes en África Central y en los últimos años en Colombia ha incrementado su inten-sidad, aumentando los costos de producción para su manejo especialmente en el sistema de arroz riego. Es causada por el hongo Gaeumannomyces graminis. Esta en-fermedad puede ser confundida con otras enfermedades como rizoctonia o por la pu-drición (Stem Rot) causada causado por el hongo Sclerotium oryzae, se observa usual-

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mente en los estados finales de desarrollo, y es más evidente encontrarla en tiempo de elongación, inhibe el macollamiento, causa una maduración prematura de las plantas, vaneamiento y pérdida de peso de grano. Como signos y síntomas destacados se ob-serva la presencia de lesiones de forma irregular, coloración oscura en la vaina de la hoja, en la base de los tallos, y a la altura de la lámina de agua, la formación de micelios de color negro entre las vainas de las hojas, causando pudrición en raíces, tallos y vai-nas; en grados avanzados de severidad causa volcamiento, vaneamiento, y se observa una sobre maduración circular por focos con coloración naranja o marron. El hongo infecta la planta de arroz a través de las vainas de las hojas basales o por la penetración directa de micelio por las clavijas de penetración formadas a partir de hyphopodios. Las ascosporas son expulsadas con fuerza de los peritecios después de períodos de humedad y son transportadas por la lluvia y/o el viento. Como recomendaciones ge-nerales se sugiere: la destrucción de residuos de cosecha, preparaciones anticipadas con suelos secos, siembra de semillas certificadas libres del patógeno, tratamiento a la semilla con productos biológico como trichoderma o químico con fungicidas específi-cos, densidades de siembra moderadas, una nutrición oportuna y balanceada de acuer-do a los análisis de suelo, el manejo eficiente del agua y de los drenajes, realizar control químico en etapas tempranas con fungicidas específicos en zonas de alta presión de la enfermedad, realizar un monitoreo constante a partir de máximo macollamiento , to-mar medidas de acción cuando el 6% incidencia de tallos afectados, presenten un 20% necrosamiento en las vainas y haya presencia de peritecios y micelio de color negro. En ensayos realizados donde se inoculo el hongo Gaeumanomyces graminis, una se-mana antes y una semana después de la siembra, se utilizaron seis tratamientos que incluían tres tipos de Trichoderma sp, Pseudomonas fluorescens, testigo químico y un testigo sin aplicación; como resultado se observo que el aislamiento de Trichoderma viridae fue significativamente mejor respecto a los demás tratamientos.

Figura 18. Síntomas causados por la mancha naranja

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Sarna de las orejas o tizón de las orejas

Se refiere a un complejo que involucra varios hongos, la enfermedad también se conoce como: tizón de la panícula, o falso añublo del arroz. Muchos hongos han sido asociados con la sarna, incluyendo los que causan la mayoría de las enfermedades foliares, entre los hongos mas frecuentes encontrados en su orden están: Fusarium spp., Curvularia lunata, Bipolaris oryzae, Cladosporium sp., Epicoccum sp., y Ni-grospora spp., Alternaría sp. Los síntomas varían considerablemente, dependiendo del hongo que esté involucrado, las condiciones ambientales, la edad de la planta, el estado nutricional y la susceptibilidad de la variedad. En general la sarna de las orejas se caracteriza por la decoloración y / o tizón de la panícula entera o por par-tes, que incluye: el cuello, raquis, entrenudos, nudos y espiguillas; la decoloración puede ser definida o difusa, las lesiones son de color marrón con bandas blancas a nivel del cuello de la espiga. Los granos de las panículas afectadas, frecuentemente maduran de manera prematura, son bajos en peso o vanos, afectando su calidad molinera. Para prevenir esta enfermedad se sugiere: tener en cuenta la época de siembra, su severidad se aumenta, con fuertes precipitaciones durante la floración y temperaturas extremas durante la maduración. Entre las practicas de manejo recomendadas están: elección de variedades resistentes, el uso de semillas cer-tificadas libres del patógeno, una adecuada densidad de siembra, una nutrición balanceada durante todas las etapas de desarrollo, se relaciona con deficiencias en nitrógeno, potasio y magnesio, también es importante el manejo adecuado de los residuos de la cosecha, el control de malezas hospederas del chinche de la panícula Oebalus sp., vector de algunos de los hongos causantes de la sarna, y uso de fun-gicidas específicos de manera preventiva para su control en lotes con antecedentes con presencia de este hongo.

Figura 19. Sintomas causados por el complejo sarna de las orejas

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Manchado de grano

Esta enfermedad se presenta en la mayoría de las zonas productoras de arroz en Co-lombia, es importante por causar pigmentación del grano y reducción de la germina-ción del mismo. La infección y coloración del grano puede tener lugar antes o después de la cosecha. Muchos de los organismos que infectan el grano en campo y causan el manchado, son patógenos de otras partes de la planta, los microorganismos encontra-dos con mas frecuencia son: Helminthosporium oryzae, Curvularia lunata, Alternaria padwikii, Helminthosporium sigmoideum, Pyricularia oryzae, Gerlachia oryzae, Saro-cladium oryzae, Cercospora oryzae, Pseudomonas spp, Nigrospora spp. Los estados receptivos de esta enfermedad son: floración, grano lechoso y grano pastoso. Los sín-tomas mas destacados, son la presencia de manchas ovaladas de color café a negro, si los granos están en formación, estas manchas pueden penetrar hasta el endospermo, cuando la infección es severa, la superficie del grano es ennegrecida totalmente, los granos manchados son a menudo cortos, yesosos, frágiles, vanos y reducen su via-bilidad. Como fuentes de inoculo están: suelos infestados, hojas, glumas, semillas de plantas infectadas, los residuos de cosecha y las malezas como hospederos alternos. Las siembras en suelos de textura gruesa, los pH ácidos, el bajo contenido de materia orgánica, las deficiencias de Nitrógeno, Magnesio, Manganeso, Potasio y Silicio, y los daños por insectos chupadores como Oebalus sp. Favorecen una mayor incidencia y severidad del manchado de grano. Al usar semilla certificada, el monitoreo perma-nente, un manejo integrado de los insectos fitófagos, la fertilización de acuerdo a los requerimientos nutricionales, el hacer aplicaciones con fuentes silicatadas y el manejo de socas contribuyen a disminuir la incidencia y severidad del manchado de grano. En cuanto al manejo químico la efectividad del control con fungicidas ha arrojado resul-tados variables, sin embargo la aplicación preventiva con fungicidas específicos en variedades susceptibles se recomienda realizarlas con máximo el 4% de floración, en zonas de alta incidencia, realizar una segunda aplicación 12-14 después

Figura 20. Manchado ocasionado por complejo de patógenos

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Enfermedades causadas por virus

Virus de la Hoja Blanca

El virus de la Hoja Blanca (VHB) ha sido reportado en América central, sur América y el caribe. Su agente causal es un virus del grupo de los tenuivirus. A esta enfer-medad viral se relaciona como vector primario el insecto fitófago, sogata, Tagosodes orIzicolus. Los síntomas aparecen entre 10 y 15 días después que la planta haya sido infectada por el virus, esto dependiendo la edad de la planta, la variedad y el sitio de infección; el virus de la hoja blanca, afecta hojas y panículas. Las plantas infectadas son enanas, con macollamiento reducido, presentan pocas y pequeñas raíces en al-gunas ocasiones necrosadas, en sus hojas se muestran bandas blancas cloróticas, variegación o mosaico, cuando las manchas se fusionan forman rayas, las panículas de plantas infectadas a menudo presentan excersion incompleta, con deformación de granos y vaneamiento. Existen variedades resistentes o tolerantes al virus de la hoja blanca o al vector, que pueden ser utilizadas en zonas con alto nivel de virulencia, se re-comienda, evitar el uso indebido de insecticidas que pueden aumentar las poblaciones de sogata; resurgencia del insecto, eliminar plantas hospederas, eliminar los residuos de cosecha provenientes de plantas infestadas. Cuando se observe en campo más del 4% virulencia en variedades susceptibles, realizar control del vector Sogata.

Figura 21. Síntomas causados por el virus de la hoja blanca Virus de la necrosis rayada o “Entorchamiento”

El Virus de la necrosis Rayada del arroz (VRN), no había sido de importancia eco-nomía hasta el año 1991, donde se presentaron perdidas importantes del cultivo

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de arroz en la zona de los llanos orientales, este virus pertenece a al grupo de los Furovirusos y se asocia como su vector primario al plasmodio polymyxa graminis. Las plantas infectadas presentan, bandas amarillas cloróticas en las nervaduras centrales, deformación de hojas y tallos ocasionando enanismo, embalconamiento de raíces, producción temprana y abundante de macollas improductivas, disminu-ción de la población de plantas, por muerte temprana de macollas, cuando hay formación de panículas se observa deformación y manchado de granos. Practicas agronómicas como: la destrucción de los residuos de cosecha, la descompactación de suelos, las preparaciones anticipadas con suelos secos, el control de malezas hospederas, el tratamiento de semillas y al suelo con el hongo controlador biológico Trichoderma sp, el tratamiento de semilla con fungicidas específicos, la rotación de cultivos y uso de abonos verdes.

Figura 22. Plantas afectadas por el virus del Entorchamiento

Enfermedades causadas por bacterias

Añublo bacterial de la panícula

Esta enfermedad bacterial se había considerado de poca importancia económica en Colombia, sin embargo a partir el año 2007, ha sido asociada con altos porcentajes de vaneamiento y por consiguiente, está relacionada pérdidas en la producción en todo el país. El patógeno primario relacionado con esta enfermedad es la bacteria Burkholderia glumae y aún no se tiene claro si la especie Burkholderia gladioli tam-bién pueda estar asociada. Esta enfermedad ha sido relacionada con condiciones ambientales adversas para el desarrollo fisiológico de la planta, como son las altas temperaturas nocturnas y la alta humedad relativa en el estado fenológico de flora-ción, a su vez estas condiciones ambientales favorecen que se expresen los factores de virulencia de la bacteria, como son entre otros, la producción de una toxina deno-minada “toxoflavina” y la motilidad derivada de la formación de flagelos. La bacteria

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se transmite por semilla y sobrevive en el suelo, y en las hojas y las vainas como población epifitica, esta población infecta el grano durante la floración, se presenta aborto de grano. Los síntomas más comúnmente relacionados con la enfermedad son: panículas erectas, decoloración de grano tomando un color pajizo, raquis ver-de, hoja bandera sana de un color verde intenso. El añublo bacterial aparece en forma de focos pequeños, y es más notable en máxima floración a estado lechoso. La época de siembra, la alta densidad de población, altas dosis de Nitrógeno son variables altamente relacionadas con la severidad de la enfermedad. En cuanto al manejo, la efectividad del control químico ha arrojado resultados variables, sin em-bargo se recomienda, realizar tratamiento de semilla con ácido oxolínico, a pesar de que ya existen reportes de cepas de la bacteria resistentes al ácido oxolínico, por lo que este tipo de control no es efectivo. Actualmente se buscan alternativas de control biológico de este patógeno.

Figura 23. Panículas afectadas por B. glumae

Pudrición bacterial de la vaina del arroz

Es causada por la bacteria Pseudomonas fuscovaginae. Se discute la posibilidad de que esta bacteria sea la causante de la enfermedad conocida como manchado del grano. Por esto y por la similitud sintomatológica con Sarocladium oryzae, es ne-cesaria la realización del diagnóstico clínico. Los síntomas más comúnmente rela-cionados son: manchas pequeñas cafés, entre 1 a 5 mm de diámetro, en la vaina de la hoja bandera y en la panícula; las cuales se unen y forman grandes manchas difusas que necrosan toda la vaina y se puede extender al tallo. El tejido afectado es de aspecto húmedo. En casos severos, toda la vaina, hoja y su cuello se necrosan y secan. Durante la emergencia de la panícula produce una necrosis café, húmeda que detiene el crecimiento. Las glumas de las flores en desarrollo se tornan café

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oscuras. Las flores que emergen normalmente y el grano se mancha de color café o es vano. El Manejo se hace mediante: el uso de semilla limpia de bacteria, el usode variedades resistentes, uso de densidades de siembra moderadas, nutrición ba-lanceada, no excederse en el abonamiento nitrogenado. La efectividad del control químico, ha arrojado resultados variables, poco consistentes.

Figura 24. Síntomas causados por la pudrición bacterial

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MANEJO INTEGRADO DE ARTROPODOS

9. MANEJO INTEGRADO DE ARTROPODOSINTRODUCCION

El arroz es una de las fuentes de alimento de origen vegetal más importante del mundo y es el cereal más cultivado después del trigo. En Colombia la actividad arrocera constituye un renglón de significativa importancia dentro del panorama agrícola, contribuyendo a la generación de empleo y a la producción de alimento en 211 municipios.

En el cultivo de arroz existen diferentes especies de insectos fitófagos que redu-cen los rendimientos y demeritan la calidad del grano. La protección del cultivo para evitar y combatir el daño de dichos insectos representa el 5% de los costos de producción. El daño de los insectos en las plantas de arroz afecta la producción en intensidades variables que pueden llegar a ser severas, dependiendo de las condi-ciones climáticas, de épocas de siembra, de la variedad, del estado de desarrollo del cultivo y de la densidad poblacional del insecto.

Con el fin de precisar el complejo de especies fitófagas, la información taxonómica de cada una de ellas, su época de aparición y los daños que causan a la planta, se plantea esta información básica como guía para el conocimiento de ellas, que per-mita el desarrollo de estrategias de control acordes con la concepción del Manejo Integrado de Plagas, (MIP).

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INSECTOS FITOFAGOS Y DAÑOS QUE CAUSAN AL CULTIVO

Los insectos dañinos del cultivo de arroz se clasifican según el hábito alimenticio, el tipo de daño y la edad de las plantas que atacan así:

Insectos que consumen raíces

Hace referencia a aquellos insectos que afectan las raíces y la base de la planta. La presencia de ellas depende de la rotación, del sistema de preparación del suelo y del manejo de los residuos de la cosecha anterior y de las condiciones climáticas.

Los insectos dañinos que se presentan en esta etapa, reducen la población de las plan-tas de arroz al alimentarse de sus raíces o al cortar el tallo de las plántulas a ras del sue-lo o al trozar porciones del área foliar. El daño es causado por varias clases de insectos y la sintomatología que presentan las plantas es muy similar, registrándose plantas clo-róticas atrofiadas o muertas, plántulas volcadas y raíces atrofiadas o destruidas. Dentro de ellas Euetheola bidentata (Coleóptera: Melolonthidae), es la especie más limitante en condiciones de secano mecanizado en el Bajo Cauca y los Llanos Orientales.

El picudo o gorgojito de agua es un insecto principal en arroz de riego. Las larvas se alimentan de las raíces y reducen drásticamente la población de plantas.

• Insectos barrenadores. Constituyen un grupo de mucha importancia dentro de losinsectos fitófagos que atacan el cultivo. Perforan el tallo para alimentarse. Es caracte-rístico durante el macollamiento el signo visible conocido como “corazón muerto”, osea tallos jóvenes que se secan y mueren, debido a la destrucción del punto de creci-miento por los barrenadores (Diatraea y Elasmopalpus). Cuando ellos atacan plantasque inician la floración, las hojas se secan, los granos no se forman, originando pa-nículas blancas, vanas y erectas, las cuales al ser haladas se desprenden fácilmente.

• Insectos que atacan el follaje. En esta categoría se incluyen los insectos que consu-men directamente el follaje (masticadores, minadores y raspadores) y los chupado-res, reduciendo el número de macollas y lesionando el follaje al chupar unas y masti-car otras para alimentarse del tejido foliar. Esta categoría se divide en cuatro grupos:

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• Insectos masticadores: Este grupo está constituido por especies del orden Co-leóptera, larvas del orden Lepidóptera y por especies del orden Orthoptera.

La defoliación reduce la capacidad fotosintética de la planta de arroz y por lo tanto se disminuyen los rendimientos. Sin embargo cuando el daño se presenta en los estados iniciales, las plantas tienen la capacidad para compensar el daño al produ-cir nuevos rebrotes. A partir del máximo macollamiento, las plantas pueden tolerar hasta cierto grado el daño a las hojas sin ninguna pérdida del rendimiento.

• Insectos Chupadores: Constituyen el segundo grupo de los insectos que atacanel follaje y está conformado por especies del orden Homóptera y Hemíptera.

Como chupadores del follaje actúan las especies Draeculacephala clypeata (He-miptera: Cicadellidae), Tagosodes orizicolus y T. cubanus (Homóptera: Delphaci-dae), Tibraca limbativentris y Euchistus sp (Hemíptera: Pentatomidae). La sogata causa daño mecánico a la planta de arroz al perforar las hojas para alimentarse u ovipositar, cuando el ataque es severo hay producción de fumagina y seca-miento total de la planta, pero su principal daño consiste en transmitir el virus de la hoja blanca.

• Insectos Minadores: Los insectos de este grupo al alimentarse causan “minas”o galerías en el parénquima foliar, las cuales son producidas por la larva de Hy-drellia sp (Díptera: Ephydridae).

• Insectos Raspadores: Se alimentan raspando las hojas. El adulto del gorgojitode agua y el enrollador Salbia sp.

Insectos que atacan la panícula. Estos insectos constituyen la cuarta categoría dentro de los insectos importantes del cultivo de arroz. Se conocen como chinches hediondas por su olor fétido producido por las glándulas aromáticas en su abdo-men. En el campo se pueden observar signos visibles como “panícula blanca”, pa-nículas deformes o manchadas. El principal daño en esta etapa, lo causan especies del orden Hemíptera, conocidas como chinches, siendo Oebalus spp, Nezara viridu-la, Blissus leucopterus y Alkindus atratus los más importantes.Tanto los adultos como las ninfas de estos insectos se alimentan de los granos en formación, chupando y removiendo el líquido (leche) de los granos en el estado le-choso, causando vaneamiento y malformación en ellos.

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INSECTOS FITOFAGOS DEL CULTIVO DEL ARROZ EN COLOMBIA

A través de los años el cultivo de arroz ha evolucionado con una asociación relativa-mente estable entre los insectos y sus enemigos naturales. Cuando esta estabilidad es perturbada, por efecto de los insecticidas que destruyen los depredadores y pa-rasitoides, se presenta un brote de insectos.

Dentro del complejo de “insectos fitófagos” en un campo de arroz, se define como dañino aquella que interfiere directa o indirectamente en el normal desarrollo de la planta, traduciendo sus efectos en una disminución de la producción. Un insecto se considera de importancia económica cuando se ha roto su equilibrio y su población causa daño económico. Para los técnicos y agricultores, lo más importante es co-nocer en que momento el daño de los insectos fitófagos ocasiona reducción de los rendimientos o demeritan la calidad del producto (Weber, 1989; Vargas, 1991).

Otro tipo de daño es el indirecto, como el ocasionado por Tagosodes al inocular el virus de la hoja blanca, además de causar el secamiento al chupar las sustancias del floema. Los daños indirectos de cortadores como Euetheola y Phyllophaga, o de masticado-res del follaje como Spodoptera y Mocis a las plántulas de arroz secano, causan una disminución de la capacidad de las plantas de arroz para competir con las malezas, lo cual constituye a veces un problema más grave que los daños directos en la reducción de la población de plantas o del área foliar, de los cuales la planta se puede recuperar fácilmente durante el macollamiento, si el cultivo se mantiene libre de malezas.

Principales insectos fitófagos en el cultivo del arrozEn la primera época de riesgo de cultivo, entre emergencia y macollamiento, se destacan como insectos principales u ocasionales Tagosodes, Hydrellia y Spodop-tera en todas las zonas arroceras con un alto a mediano poder dañino. Localmente pueden presentar ataques considerables de Euetheola o Neocultilla como plagas ocasionales con un alto poder dañino. En la segunda época de riesgo, entre el em-buchamiento y la floración, Oebalus, Tagosodes, Tibraca y Salbia pueden aparecer como insectos ocasionales de mediano poder dañino, mientras que Diatraea y Lis-sorhoptrus, aunque solo se presentan como insectos potenciales en la mayoría de las zonas arroceras, tienen un alto poder dañino (Weber 1989, Pérez 2001) (Tabla 1)

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En las Tablas 1 y 2 se observa que en el cultivo de arroz se presentan 56 especies de insectos fitófagos, distribuidos en 6 ordenes; 41,5% de ellas registran metamorfosis Holometábola o completa (Huevo, larva, pupa y adulto) (Coleóptera, Lepidóptera y Díptera) y el otro 58,5% presentan metamorfosis Hemimetábola o incompleta (Hue-vo, ninfa y adulto) (Hemíptera y Orthoptera). En el orden Hemíptera se encuentran 27 especies que representan el 48,2% del total, seguido por el orden Coleóptera y Lepidóp-tera con 13 especies (23,2%) y 10 (17,8) respectivamente. El orden Díptera presenta el menor valor con 2 especies que corresponden al 3,6% del total de insectos registrados.

En el orden Hemíptera (Hemimetábolo), 15 especies que representan el 75,0% ata-can preferiblemente la panícula, causando vaneamiento y demeritando la calidad del grano y solamente una especie, Blissus leucopterus se presenta a nivel del sue-lo, atacando las raíces de las plantas de arroz. En el follaje se registran 4 especies (20,0%), siendo Tibraca limbativentris y Euschistus sp las más importantes, que oca-sionan el daño conocido como “corazón muerto” al succionar la savia de la planta. En este orden no se presentan especies actuando como barrenadores.

Tabla1. Importancia económica y distribución en el país de algunos insectos fitófagos que atacan el cultivo de arroz en Colombia (Adaptado de Weber, 1989, Pérez, 2001).

INSECTO IMPORTANCIA ECONOMICA NIVEL DE DAÑO DISTRIBUCION

Tibraca Potencial Alto Caribe Húmedo, Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe seco

Euchistus Potencial Alto Caribe Húmedo, Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe seco

Salbia Potencial Mediano Santanderes, Llanos, TolimaSogata Principal Alto Caribe seco, Caribe Húmedo, Llanos,

Casanare, Tolima, Huila. Diatraea Potencial Alto Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe

Húmedo,Caribe secoGrillos Potencial Mediano Tolima, LlanosAcaros Ocasional Bajo Tolima, Llanos, CasanareThrips Ocasional Bajo Tolima, Caribe húmedo

Spodoptera Ocasional Mediano Caribe Húmedo, Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe seco

Blissus Ocasional Bajo Caribe seco, TolimaEuetheola y Marranita

Potencial Alto Caribe Húmedo, Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe seco

Oebalus Potencial Mediano Llanos, Casanare, Tolima, Huila, Caribe seco, Caribe Húmedo

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Tagosodes orizicolus, es la especie más importante de este grupo, debido a que cau-sa daño mecánico a la planta de arroz cuando la perfora para alimentarse y ovipositar en ella, y es el único insecto con capacidad para transmitir el virus de la hoja blanca a la planta de arroz. Pardo (1994), reporta el áfido Rhopalosiphum rufiabdominalis, atacando las raíces de la planta en el agroecosistema de los Llanos Orientales.

A diferencia del anterior, en el orden Coleóptera 10 especies que representan el 76,9% atacan el follaje actuando como masticadores y solamente 3 especies (23.1%), se encuentran en el suelo actuando como trozadores. Su daño ocasiona reducción en el número de plantas por área y disminución de habilidad en las plantas para competir con malezas en condiciones de secano mecanizado. El insecto Euetheola bidentata es la especie más importante en este grupo, mientras que Lissorhoptrus oryzophi-lus es de gran importancia en condiciones de riego y piscina. En este orden al igual que en el anterior, no se presentan especies como barrenadores.

En el orden Lepidóptera (Holometábolo), 5 especies que representan el 50.0% prefieren atacar el follaje, actuando como masticadores, siendo Spodoptera fru-giperda la más importante en este grupo. Así mismo 3 especies con el 30,0% se presentan como barrenadores y sus larvas producen galerías y túneles en el inte-rior del tallo cuando penetran para alimentarse, predisponiendo con su daño las plantas al volcamiento.

Las otras 2 especies que representan el 20,0% se registran como tierreros; las lar-vas de estos insectos originan disminución en la población de plantas actuando como trozadores de ellas y son de gran importancia en condiciones de Secano Me-canizado, donde sus ataques se ven favorecidos por la mala preparación del suelo y condiciones climáticas adversas como la sequía.

Es de anotar que en el orden Lepidóptera el estado larval de las especies que lo conforman, es el que causa los diferentes tipos de daño a las plantas de arroz y es el único que registra especies que actúan como barrenadores, siendo Diatraea saccha-ralis, la más importante de los Pyralidos que se presentan en el cultivo.

De las 3 especies de Orthopteros (Hemimetábolo) reportados en el cultivo, 2 de ellas que representan el 66,7% dentro del orden, se registran como consumidores de follaje, aunque últimamente también se han observado en la época de floración, causando daño sobre las espiguillas de las panículas. La otra especie Neocultilla hexadactyla se presenta como tierrero y actúa como trozador, originando con su

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daño disminución en la población de plantas. Este insecto transporta las plántulas hacia galerías o túneles que construye en el suelo.

El orden Díptera (Holometábolo), presenta 2 especies del género Hydrellia perte-necientes a la familia Ephydridae, que prefieren el follaje de la planta y sus larvas actúan como minadores consumiendo el parénquima foliar de las hojas.

En los insectos Hemimetábolos, 16 especies que representan el 51,6% prefieren atacar la panícula y no se presentan especies actuando como barrenadores en este grupo, mientras que en los Holometábolos 17 especies (56,0%) atacan el follaje y no se registran especies asociadas con la panícula. En la misma tabla se observa que de las 56 especies, el 51.8% prefieren consumir el follaje actuando bien sea como masticadores, chupadores o minadores y el 5,3% actúan como barrenadores.

Tabla 4. Familia y tipo de metamorfosis de los insectos fitófagos asociados al cultivo de arroz.

NO NOMBRE ORDEN FAMILIA HO HEA. INSECTOS DEL SUELO

1 Neocultilla hexadactyla Orthoptera Gryllotalpidae X2 Phyllophaga sp Coleóptera Melolonthidae X3 Euetheola bidentata Coleóptera Melolonthidae X4 Dyscinetus dubius Coleóptera Melolonthidae X5 Lissorhoptrus oryzophilus Coleóptera Curculionidae X6 Agrotis ypsilon Lepidóptera Noctuidae X7 Spodoptera frugiperda Lepidóptera Noctuidae X8 Blissus leucopterus Hemiptera Lygaeidae X9 Rhopalosiphum rufiabdominalis Hemiptera Aphididae

B. BARRENADORES10 Diatraea saccharalis Lepidóptera Pyralidae X11 Rupela albinella Lepidóptera Pyralidae X12 Elasmopalpus lignoselus Lepidóptera Pyralidae X

C. INSECTOS DEL FOLLAJE13 Diabrotica sp Coleóptera Chrysomelidae X14 Epitrix sp Coleóptera Chrysomelidae X15 Oediopalpa guerrini Coleóptera Chrysomelidae X16 Disonycha sp Coleóptera Chrysomelidae X17 Chaectonema denticulata Coleóptera Chrysomelidae X

Lissorhoptrus oryzophilus Coleóptera Curculionidae X18 Mocis latipes Lepidóptera Noctuidae X19 Estigmene sp Lepidóptera Arctiidae X

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20 Panoquina sp Lepidóptera Hesperidae X21 Salbia sp Lepidóptera Crambidae X* Spodoptera frugiperda Lepidóptera Noctuidae X

22 Thioptera botyioides Lepidóptera Noctuidae X23 Conocephalus sp Orthoptera Tettigonidae X24 Caulopsis cuspidata Orthoptera Acrididae X25 Tagosodes orizicolus Hemiptera Delphacidae X26 Tagosodes cubanus Hemiptera Delphacidae X27 Draeculacephala clypeata Hemiptera Cicadellidae X28 Hortensia similis Hemiptera Cicadellidae X29 Sipha flava Hemiptera Aphididae X30 Aeneolamia varia Hemiptera Cercopidae X31 Euschistus sp Hemiptera Pentatomidae X32 Tibraca limbativentris Hemiptera Pentatomidae X33 Tibraca obscurata Hemiptera Pentatomidae X34 Hydrellia wirthi Diptera Ephydridae X35 Hydrellia spinicornis Diptera Ephydridae X36 Cerotoma sp Coleoptera Chrysomelidae X37 Colaspis sp Coleoptera Chrysomelidae X38 Oechetina uniformis Coleoptera Curculionidae X39 Onychylis secundus Coleoptera Curculionidae X40 Collaria sp Hemiptera Miridae X41 Stenchaeotothrips biformis Thysanoptera Thripidae X

D. INSECTOS DE LA PANICULA42 Oebalus poecilus Hemiptera Pentatomidae X43 Oebalus insularis Hemiptera Pentatomidae X44 Oebalus ornatus Hemiptera Pentatomidae X45 Oebalus pugnaxtorridus Hemiptera Pentatomidae X46 Oebalus ypsilon griseus Hemiptera Pentatomidae X47 Nezara viridula Hemiptera Pentatomidae X48 Alkindus atratus Hemiptera Cydnidae X49 Crytocephala antiquensis Hemiptera Pentatomidae X50 Proxys punctulatus Hemiptera Pentatomidae X51 Thyanta predictor Hemiptera Pentatomidae X52 Edessa sp Hemiptera Pentatomidae X53 Mormidea maculata Hemiptera Pentatomidae X54 Mormidea pictiventris Hemiptera Pentatomidae X55 Mormidea angustata Hemiptera Pentatomidae X56 Harmostes sp Hemiptera Rhopalidae X

Ho = Holometábolo, He = Hemimetábolo

NO NOMBRE ORDEN FAMILIA HO HE

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EL COMPLEJO SOGATA Y EL VIRUS DE LA HOJA BLANCA, EN EL CULTIVO DEL ARROZ EN COLOMBIA

El Virus de la Hoja Blanca (VHB), es transmitido por el insecto Tagosodes orizicolus (Muir), el cual ocasiona daños al cultivo de arroz al alimentarse y ovipositar; transmite el virus de la hoja blanca afectando los cultivos de arroz en forma cíclica cada 10 a15 años.

En el año de 1997 se registró incrementos en la población del insecto, el nivel de vectores y la incidencia de VHB en campo, desde el año 2010 se viene observando en campo aumentos de la incidencia y virulencia alta en insectos, registrándose en zonas como Cúcuta, Fundación, Norte del Tolima y Saldaña

Para el manejo integrado del complejo, es indispensable monitorear la población del insecto, determinar el porcentaje de vectores y establecer la incidencia de la enfermedad en el campo. El complejo debe manejarse con responsabilidad y en for-ma integrada, aprovechando y protegiendo el potencial del control biológico de los insectos, en los campos de arroz y la posibilidad de utilizar la resistencia varietal, como alternativas ecológicas que ayuden a disminuir el riesgo de una nueva epide-mia y pérdidas económicas incalculables.

Aspectos biológicos de sogata

Las ninfas de T. orizicolus son de color blanco verdoso con franjas negras a lo largo del cuerpo, no presentan alas y son muy móviles. Este insecto pasa por 5 instares ninfales, los cuales duran en promedio 15 días para transformarse en adulto.

El macho presenta en las alas anteriores y el cuerpo una coloración más oscura que en las alas posteriores. La hembra adulta es de color amarillo, de mayor tamaño que el macho, pero sus alas son más pequeñas. Ellas pueden ser aladas o braquíp-teras aún en la misma descendencia.

La duración del estado adulto, determinada por las condiciones ambientales, es aproximadamente de 24 a 36 días. La hembra inicia la oviposición del 3 al 5 día de

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alcanzar el estado adulto. Los huevos son depositados a través de hendiduras rea-lizadas con el ovipositor en las nervaduras centrales de la hoja, generalmente en el haz. En cada puesta deposita de 2 a 8 huevos hialinos, ligeramente curvados con uno de los extremos aguzados y el otro redondeado. Miden en promedio 0,7 mm de largo. Las hembras, en dos o tres días pueden poner hasta 200 huevecillos.

La emergencia de la ninfa ocurre en ocho días aproximadamente y el período de incubación del huevo - depende de la temperatura- con un rango de 7,4 - 19,2 días.

Aspectos ecológicos del insecto sogata

• Relación Insecto-Planta. Las ninfas y los adultos de la sogata son los estadosdañinos, atacan hojas y tallos. El insecto prefiere alimentarse de plantas jóve-nes, causando graves daños, pero puede encontrarse sobre plantas de arroz endiferentes estados de desarrollo. El daño disminuye a medida que la edad de laplanta aumenta, debido a que la tolerancia de ella se incrementa. La sogata po-see hábitos sedentarios y difícilmente abandona la planta de arroz.

• Dinámica poblacional de Tagosodes orizicolus. Las máximas poblaciones delinsecto generalmente se presentan en la época seca. Las precipitaciones tieneninfluencia negativa en el crecimiento y desarrollo de las poblaciones del insecto.

La población de sogata fluctúa con la edad del cultivo, la época del año y la variedad sembrada en cada zona arrocera. En forma general las máximas poblaciones de ninfas y adultos se presentan en las fases de plántula y embuchamiento a floración.

Importancia Económica del insecto

El complejo causa dos tipos de daños a la planta de arroz.

1. Daño mecánico. Lo produce directamente cuando el insecto realiza perforacio-nes o incisiones para alimentarse u ovipositar; ataques severos producen amari-llamiento en las hojas que progresivamente toman un color café, hay producción de fumagina y secamiento total de la planta, causando retardo en el crecimiento y elongación de las vainas de las hojas.

2. Transmisor del Virus de la Hoja Blanca (VHB). El virus pertenece al género delos Tenuivirus. El insecto Tagosodes orizicolus es el único vector capaz de portarlo

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y transmitirlo. Los síntomas característicos de la hoja blanca en el arroz difieren se-gún la variedad y la edad de la planta afectada. Se observan solamente en hojas que emergen después de la inoculación del virus, presentando bandas cloróticas que se unen, haciendo que la hoja se vuelva blanca y con lesiones típicas de un mosaico. Las áreas cloróticas se fusionan y forman rayas de color amarillo pálido, paralelas a la nervadura central, desde el ápice hasta la vaina. Posteriormente ocurre un se-camiento descendente de las hojas, el cual es más notorio cuando la infección se registra en estados tempranos de la planta.

Las plantas afectadas tienen menos macollas y presentan enanismo. En infecciones tempranas la planta muere, mientras que en infecciones tardías las panículas son de tamaño pequeño con el pedúnculo en forma de ziz – zag con espiguillas vanas, deformes y manchadas.

Figura 1. a) Ninfas, hembras y macho de sogata. b) planta con síntoma de VHB.

RELACION INSECTO-PLANTA-VIRUS

El virus puede ser adquirido y transmitido por ambos sexos del insecto en el estado de ninfa o adulto. El período de incubación del VHB en la planta es aproximadamen-te de 10 a 25 días dependiendo de la edad de la planta y de la variedad. El período de incubación del VHB en el insecto vector (sogata), fluctúa entre 20 y 25 días al ser adquirido por alimentación, también es adquirido maternalmente (transmisión

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transovárica), en la cual muchas generaciones sucesivas del insecto pueden recibir-lo con una eficiencia superior al 90%. La sogata puede pasar el virus de una planta de arroz a otras.

El virus se multiplica tanto en la planta como en el insecto vector y presenta dos me-canismos de transmisión. Uno horizontal (planta-insecto-planta) y otro Vertical (de la hembra a su descendencia). Este es el factor principal, porque las ninfas al nacer son transmisoras (Jennings y Pineda, 1971; citados por Espinoza, 1996). La habili-dad del VHB de multiplicarse en el vector y de transmitirse a la progenie a través del huevo facilita la persistencia del virus en la sogata en ausencia de plantas de arroz en el campo. De acuerdo con la capacidad de transmisión del VHB en una población de T. orizicolus existen tres tipos de insectos con características diferentes:

1. Vectores Naturales y/o Actuales: Adquieren el virus transováricamente y lotransmiten a las plantas sanas, desde que nacen hasta que mueren.

2. Vectores Potenciales: Insectos que nacen sanos pero tienen la capacidad gené-tica de adquirir el VHB por alimentación el cual después de un período de incu-bación (20-25 días), eventualmente lo pueden transmitir a plantas sanas o a sudescendencia a través del huevo.

3. No Vectores: Insectos que no pueden transmitir el VHB a las plantas, aún despuésde ser adquirido por alimentación y tener un período suficiente de incubación.

LAS EPIDEMIAS DE HOJA BLANCA EN COLOMBIA

La ciclicidad de las epidemias obedece a cambios en la población del insecto y en el uso de variedades susceptibles. Las poblaciones cambian en número cuando se altera su ecosistema, alteración que puede ser causada por la eliminación de sus enemigos naturales con el uso de insecticidas, o por cambios climáticos acompaña-dos de periodos alternos y prolongados de sequía y lluvias esporádicas. No hemos logrado nuevas variedades resistentes a la enfermedad como Fedearroz 2000, aun así las variedades recientemente desarrolladas presentan niveles de tolerancia a

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la enfermedad y al daño mecánico del insecto. Muestreos recientes han mostrado aumentos en los niveles de virulencia de los insectos sobre variedades tolerantes que presentan bajos niveles de infestación. Es decir, que tenemos una población de insectos vectores potenciales dispuestos a actuar sobre cualquier variedad suscep-tible, caso de algunas zonas donde se ha introducido variedades susceptibles como Cimarrón y Sativa

La epidemia del VHB se presenta en forma cíclica y se relaciona con la dinámica poblacional de sus vectores y su habilidad de transmisión. Cuando se realizan siem-bras continuas de arroz durante todo el año, se presenta un rápido crecimiento de las poblaciones de sogata con generaciones que se traslapan, produciendo una abundante progenie que al combinarse con una alta transmisión transovárica y va-riedades susceptibles, originan una incidencia alta del virus a partir de un inoculo inicial pequeño. Esta situación se observó en arroz riego en la zona del Norte del Tolima y Cúcuta y concuerda con lo reportado por Esquivel, 1996 para la zona de Guanacaste en Costa Rica.

MANEJO DEL COMPLEJO SOGATA-HOJA BLANCA

El uso de la resistencia varietal, el control natural y la protección del control biológi-co integrados con el conocimiento sobre la biología de la sogata, permiten manejar el complejo; Los niveles de parasitismo y predación a pesar de las aplicaciones de insecticidas, son medidas pero importantes en todas las zonas y estos ayudan a disminuir las poblaciones del insecto.

• Control cultural. Las medidas culturales son las de mayor importancia para lograr el equilibrio en el agroecosistema. La rotación con abonos verdes u otros cultivos, la destrucción de hospederos alternos, de residuos de cosecha con pre-paraciones anticipadas, manejo eficiente del agua, la nutrición oportuna y ade-cuada, dan condiciones de defensa propias que le permite a las variedades resis-tentes o tolerantes conservar su identidad frente a las condiciones adversa del complejo. Las prácticas culturales son herramientas preventivas que regulan y

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equilibran los limitantes en el cultivo pero basado en la responsabilidad que debe ejercer el productor por mantenerlo y preservarlo.

• Tolerancia varietal. Es el método más seguro en el que las variedades resis-tentes al virus (Fedearroz 2000) o las tolerantes (Fedearroz Mocari, FedearrozCaracoli, Fedearroz 733) juegan un papel importante en la reducción de la enfer-medad o de las poblaciónes viruliferas del insecto, estos tienen menos posibili-dad de alimentarse en plantas infectadas .

La resistencia al daño mecánico y al virus de hoja blanca es independiente. Una variedad puede ser resistente o susceptible a uno u otro. Las plantas durante sus etapas de desarrollo presentan diferentes comportamientos a la infección: hay mas susceptibilidad cuando la inoculación se produce antes de los 20 días de edad por presentar tejidos tiernos y fáciles de accionar con los estiletes del insecto, después de los 20 días se les dificulta la alimentación.

• Control biológico. Diversas especies de parasitoides, depredadores y hongosentomopatógenos actúan como enemigos naturales de sogata en el cultivo dearroz, regulando la densidad poblacional del insecto.

El parasitoide de huevo Anagrus sp; los parasitoides de ninfas y adultos Haplogo-natopus hernandezae, Atrichopogon spp y Elenchus sp; los depredadores Zellus sp y las arañas especialmente juegan un papel fundamental en el manejo del fitófago, debido a su alto poder regulador y porque sus poblaciones se encuentran durante casi todo el ciclo vegetativo del cultivo.

Observaciones de campo en diferentes zonas arroceras reportan los siguientes por-centajes de parasitismo: Anagrus (10-98%); Elenchus (62-80%); Atrichopogon, 76% en ninfas y 82% en adultos (Cuevas, 1993; Cuevas, 1995); Haplogonatopus como pa-rasitoide 46% y 42% como depredador (Hernández y Belloti, 1984). En condiciones de invernadero se han obtenido porcentajes de control con Metarhizium de 60, 85 y 50 % sobre Hembras, Machos y Ninfas respectivamente (Higuera, 1987).

• Control químico. Investigaciones realizadas con y sin aplicaciones de insecti-cidas para el control de sogata, demuestran que se registran incrementos en lapoblación del insecto (resurgencia) cuando se aplican insecticidas piretroides yorganofosforados, como resultado de la eliminación de los organismos benéfi-cos que regulan las poblaciones y las mantienen por debajo del umbral de acción.

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Para tomar una decisión de control, se debe tener en cuenta la variedad (variedades resistentes soportan mayor número de insectos vectores y en variedades suscepti-bles, menor población de sogatas. Sin embargo el empleo de insecticidas químicos como único medio de control resulta ineficaz, su uso en el cultivo de arroz depende de la selección cuidadosa de los productos con el objeto de proteger el control bio-lógico y debe hacer parte del esquema de Manejo Integrado de Plagas.

Monitoreo de la virulencia del insecto y la incidencia del vhb

• Monitoreo de la Virulencia del insecto. El complejo sogata-VHB requiere unmonitoreo permanente por que la virulencia en los insectos aumenta aun cuandolas variedades presenten tolerancia al virus. Los insectos se capturan con jama,se separaran con un aspirador bucal y se colocan en un tubo de ependorf de 2mlcon silica gel, para la conservación de los insectos, posteriormente se envian, de-bidamente etiquetados, al laboratorio de Biotecnología del CIAT, donde se deter-mina el porcentaje de insectos virulíferos mediante la prueba Serológica de ELISA.

• Evaluación de la Incidencia de hoja blanca. Se utiliza un marco de 0,5 x 0,5m(0,25 m2) para cada muestra, distribuyéndolas al azar en varios sitios del lote. Encada sitio se cuanta el número de macollas sanas y el número de macollas afec-tadas por hoja blanca, para tal efecto se toman lotes con cultivos entre los 50-60DDE. La incidencia de hoja blanca se determina dividiendo el número de plantascon VHB sobre el total de plantas multiplicadas por 100, así:

Incidencia (%) VHBA = (No. Macollas infectadas/ No. Macollas Totales) X 100

Figura 2. a) Muestreo de sogata con jama. B) Determinación de incidencia de VHB

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Recomendaciones para el manejo del complejo sogata VHB

• Siembre variedades tolerantes a hoja blanca.• Diversificación de variedades en la finca.• No siembre variedades susceptibles en zonas de alta infestación.• Trate la semilla con insecticidas específicos (Imidacloprid, Fipronil) en zonas

con incidencia del VHB superior al 5%.• Monitorear la población del insecto con jama en los estados iniciales del cultivo.• Destruya e incorpore la soca, maneje el tamo en lotes infestados con VHB.• Elimine las malezas hospederas de sogata, en los bordes y en el interior del cultivo.• Vigile con especial cuidado los lotes menores de 20 días por ser la edad de ma-

yor susceptibilidad al virus.• En zonas con incidencia de hoja blanca superior al 5%, haga rotación de cultivos

(Frijol Mungo, Algodón, Maíz).• Realice un manejo integrado de insectos fitófagos, evitando efectuar aplicacio-

nes indiscriminadas de insecticidas (Fosforados, Carbamatos).• No haga aplicaciones de plaguicidas para el complejo Sogata VHB después de

floración.• Conserve la población de arañas e insectos benéficos. Ellos reducen el riesgo de

resurgencia de insectos dañinos en el cultivo de arroz.

ASPECTOS BIOECOLOGICOS Y DE MANEJO DE LAS CHINCHES PENTATOMIDOS Euschistus sp Y Tibraca limbativentris (Stal) EN EL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIA

Los insectos chupadores generalmente son los causantes de los mayores daños al cultivo del arroz. Dentro de este grupo se encuentran las chinches, las cuales son probablemente las más difundidas de todas las plagas de los granos. Sus ataques

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aunque esporádicos pueden ser devastadores. Ellos se reportan como causantes de daños en Malasia, Filipinas, Estados Unidos, Guyana Británica y Japón (Grist, 1965; citado por Gómez y Meneses, 1985).

Oebalus poecilus (Dallas), Mormidea sp., Tibraca limbativentris Stal y Nezara viridula (L.) se reportan como las principales especies de pentatómidos que atacan el arroz en América Latina (Cheaney y Jennings, 1975; De Galvis et al., 1985). Mormidea quinquiletum (Lichtenstein), Nezara viridula, Oebalus grisescens (Sailer) y Tibraca limbativentris, se reportan en Brasil (Link y Grazia, 1987; citados por Daza, 1991).

En Colombia Waldbauer (1977), citado por Panizzi y Herzog (1984), registra a T. per-ditor como plaga importante en cultivos de soya.

Las chinches pentatómidas Euschistus sp, Tibraca limbativentris (Stal) 1860, Oebalus spp y Nezara viridula (L) afectan al cultivo en la fase de desarrollo vegetativo y en la de reproducción. Las ninfas y adultos de Euschistus sp y T. limbativentris, causan el daño conocido como “corazón muerto” al alimentarse de plantas de diversa edad, pero este daño es de mayor importancia económica en la época de embuchamiento a floración, al producir panículas blancas, disminución del rendimiento y deterioro en la calidad del grano.

En Colombia, T. limbativentris conocida vulgarmente como la chinche grande o hedionda, se reporta causando pérdidas económicas desde el año de 1988 en el Caribe Húmedo, en las localidades de Puerto Libertador, Montelíbano y Ayapel en Córdoba y en los años siguientes se registra su presencia en el Bajo Cauca. En 1998, se detectó en el Tolima en las zonas de Alvarado, Lerida, Venadillo, Meseta de Ibagué, Espinal y Saldaña; en los Llanos Orientales en las localidades de Villa-nueva y Acacías y en altas poblaciones en el Caribe Seco en la región de Badillo, Valledupar y Fundación.

Euschistus sp. Conocida vulgarmente como la chinche negra del arroz

Los huevos son depositados en grupos, ordenados en doble hilera, de número va-riable. Tienen forma de cílindros pequeños de 0,77 mm de largo por 0,75 mm de ancho. Alrededor del opérculo se encuentra una hilera de pelos blancos. Recién ovi-positados son de color verde esmeralda, tornándose oscuro castaño días antes de la eclosión, apreciándose los ojos y antenas de la futura ninfa.

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El total de huevos es muy variable, cada hembra oviposita en promedio 47,6 huevos, repartidos en tres posturas de 4 a 12 huevos por oviposición. El 58% de las postu-ras las ubican en el haz de las hojas, 22% en el envés, 12% en el tallo y un 8% en el suelo. El período comprendido entre el momento de la oviposición y la eclosión de los huevos es de 7,97 días en promedio, con una fertilidad del 99,5%.

Una ninfa pasa por cinco instares. En el primer instar son gregarias, casi siempre se agrupan alrededor de los coriones de los huevos, no se alimentan y son poco activas. A partir del segundo instar se inicia el comportamiento que las caracteriza hasta adulto. Del tercer instar en adelante las ninfas son muy activas, acentuándo-se su voracidad por lo cual su capacidad de daño aumenta. La duración del estado ninfal es de 33,69 días.

La cabeza se observa bien diferenciada en todos los instares ninfales. En el primero es de color café, tornándose a un color blanco hueso con pintas café en los siguien-tes instares. Las antenas son tetrasegmentadas y filiformes, presentando variacio-nes cromáticas en los artejos de un instar a otro. El pico es hialino tetrasegmentado en todos los instares, el estilete es rojo en los tres primeros, tornándose negro en los dos últimos instares.

El tórax en el primer instar es de color café oscuro brillante, tanto en la parte dorsal como ventral, en los tres instares siguientes los escleritos dorsales son de color café y negro en los esternitos. En el quinto instar la parte dorsal es de color gris oscuro, los vestigios alares ubicados en el mesonoto cubren los dos primeros seg-mentos abdominales, por esta razón el metanoto es vestigial y la parte ventral muy pigmentada de color negro. La fórmula tarsal en todos los instares es 2-2-2.

El adulto recién emergido es de color blanco. A medida que transcurre el tiempo se va pigmentando hasta alcanzar en pocos minutos un color negro o castaño oscuro. La cabeza es café oscuro. Ojos de color negro muy prominentes, situados lateral-mente en la cabeza, con dos ocelos color rubí sobre el vértex.

Antenas pentasegmentadas de color negro. Pico tetrasegmentado, hialino con el estilete fuertemente pigmentado. El pronoto ocupa gran parte del tórax y presenta dos espinas humerales no muy agudas, el escútelo es triangular con el vértice pos-terior ligeramente redondeado y llega hasta el cuarto segmento abdominal. Ventral-mente es de color negro con pequeños puntos amarillos. Patas trímeras.

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La hembra es de mayor tamaño y peso que el macho, presenta más abultado el abdomen en la parte ventral, y las alas no alcanzan a cubrir totalmente el abdomen en la parte caudal como si ocurre en el macho. Los tres últimos segmentos abdo-minales del macho son móviles y entran a formar parte del edeago. El macho mide 9,33 mm por 8,1 mm y la hembra 10,53 mm por 8,4 mm de largo y ancho respecti-vamente.

El ciclo completo de oviposición a la emergencia del adulto toma en promedio 41,39 días. Las hembras inician su oviposición a los 8,03 días de emerger como adultos. En el desarrollo del cultivo es posible esperar dos generaciones de este insecto. El potencial reproductivo es alto con 99,5% de fertilidad, el adulto presenta una longe-vidad alta siendo superior a los 60 días

El insecto se deja caer al piso, cuando se mueve la planta donde se encuentra, mi-metizándose perfectamente con los terrones. Vive la mayor parte del tiempo en la base de las plantas, alimentándose del cuello de la raíz, pero es frecuente observarlo sobre las hojas en días soleados. En pocas ocasiones vuela, se desplaza caminando y utiliza como refugios las grietas del suelo.

Fluctuación poblacional. En este aspecto no se han realizado estudios con este insecto, pero en muestreos realizados en campo es frecuente encontrar altas po-blaciones de este chinche en la etapa de máximo macollamiento y generalmente en épocas seca.

Palomo (1994), anota que los picos poblacionales de chinches se observan en las etapas de máximo macollamiento y primordio floral y embuchamiento del cultivo. En Montería (Córdoba), la población de chinches se presenta desde el macollamien-to hasta la cosecha, registrándose un pico entre los 40 y 62 D.D.E. Mormidea y Eu-schistus fueron los géneros con mayor frecuencia de aparición. En la Doctrina, los chinches se presentan desde el macollamiento hasta la floración, observándose un pico a los 61 D.D.E con 4-5% de daño por corazón muerto en Cica 8 y de 2-3% en Oryzica Caribe 8 a los 39 y 46 D.D.E. respectivamente, ocasionados por Euschistus y T. limbativentris principalmente.

Malezas hospederas. En un trabajo realizado con malezas y fríjol, se determinó que la maleza Leptochloa filiformis es la planta en que Euschistus sp se alimenta y reproduce muy bien, mientras que en Phaseolus vulgaris, Digitaria sanguinalis,

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Ischaemum rugosum y Aneilema nudiflora, los insectos pierden mucho peso, no se reproducen y mueren en poco tiempo. Además se observó que las hembras colo-cadas en L. filiformis ovipositan en mayor cantidad que las alimentadas con arroz y no se presentan oviposiciones cuando se alimentan con el resto de malezas y fríjol (Hernández y Parada, 1984).

Las malezas evaluadas en 20 días, permitieron una supervivencia del 50% del in-secto, siendo polifitófago por excelencia. El insecto tiene una gran capacidad para superar épocas de escasez de alimento y un 20% de las chinches pueden sobrevivir en un ambiente húmedo por 18 días sin consumir alimento.

Enemigos naturales. Hernández y Parada (1984), reportan a Telenomus sp (Hyme-nóptera:Scelionidae) como parasitoide de huevo. Los huevos afectados toman una coloración negruzca. El ciclo de vida de esta avispita en condiciones de laboratorio es de 11 días. En campo se encontró un parasitismo del 68,84% en tres meses de evaluación, siendo menor en el mes de marzo (55,59%) con tendencia al aumento alcanzando 64,05% y 86,95% para los meses de abril y mayo respectivamente.

En adultos el porcentaje de parasitismo es bajo. Se presenta un 4% de parasitismo por nemátodos sin identificar y 3% por dos dípteros de la familia Tachinidae. Palomo (1994), registra a los Hymenópteros Trissolcus sp y Telenomus sp como parasitoi-des de huevos.

Tibraca limbativentris (Stal), 1860. Conocida vulgarmente con los nombres de Chinche grande del arroz, chinche parda y chinche hedionda

Distribución y hábitos. Este insecto se encuentra en la mayor parte de las áreas arroceras, pero es de importancia económica en el sur del Brasil, Argentina y Bolivia (Fedearroz, 1983).

En el Brasil, esta plaga se reporta en los estados de Ceará, Maranhao, Guanahara, Sao Paulo, Santa Catarina y Río Grande do Sul. En Argentina, se presenta con fre-cuencia en las provincias de Corrientes y Entre Ríos (Vargas de Oliveira).

El mismo autor indica, que por lo daños que causa T. limbativentris es una de las principales plagas en los municipios de Uruguaiana, Itaqui y Sao Borja, en los cuales sus poblaciones son abundantes.

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Trujillo (1970), cita las especies Tibraca fusca, Haglund, 1868 originaria del Brasil, desconociendose el lugar de recolecta; Tibraca obscurata, Bergroth, 1914, de Guya-na Francesa y Tibraca simillina, Barber, 1941, con localidad típica en Ecuador.

En Colombia, Tibraca limbativentris se reporta causando grandes daños desde el año de 1988, en el Caribe Húmedo en zonas como Puerto Libertador, Montelíbano, Ayapel, y Tierralta (Córdoba); Nechí, Caucasia, Cáceres (Antioquia). Jaramillo y Me-dina (1991), indican que Euschistus sp y T. limbativentris constituyen las plagas de mayor importancia económica en Puerto Libertador pues hacia ellos están dirigidos la mayoría de las aplicaciones de la zona.

Pantoja (1990), en un listado preliminar de plagas del arroz en Colombia, reporta a Tibraca oscurata, en los municipios de Palmira y Jamundí (Valle).

Aspectos biológicos. Los huevos tienen forma de barril y son colocados en grupos, ordenados en hileras de forma y número variable. Color verde oliva recién pues-tos, tornándose rojizos a medida que avanza la incubación. Externamente son lisos presentando opérculo, el cual es levantado por la ninfa al momento de la eclosión. El tiempo comprendido entre el momento de la oviposición y la eclosión del huevo es de 6,1 días, el cual es inferior al rango de 7-10 días reportado por Trujillo, 1970.( Ortega y Usta, 1993) .

La hembra realiza la oviposición preferiblemente en el haz de las hojas y ocasio-nalmente en el envés y en el tallo. Se pueden encontrar posturas en malezas gra-míneas, hojas anchas y pastos. El total de huevos depositados es variable siendo de 14,9 para condiciones de laboratorio y 25,23 en campo, con rangos entre 29-69 huevos/puesta, con una fertilidad del 90,53% (Ortega y Usta, 1993).

Las ninfas pasan por cinco instares. La coloración de ellas varía desde un rojo inten-so en el primer instar, pasando por castaño hasta llegar a café oscuro en el quinto instar. Las ninfas de primer instar son de color rojo con manchas negras en la parte dorsal del abdomen y con algunas regiones del cuerpo salpicadas de verde y ama-rillo, permaneciendo quietas y agrupadas en torno a la masa de huevos y aparente-mente no se alimentan (Trujillo, 1970; Ortega y Usta, 1993).

En el segundo instar el comportamiento de las ninfas cambia, ellas se trasladan por las hojas en busca de tallos tiernos para alimentarse, ubicándose en la base de la planta a ras del suelo y entre las macollas de las mismas.

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Las ninfas del último instar son de color café, con puntos donde se observa la com-binación del castaño con el hialino. La duración promedia del estado ninfal es de 37,65 días, a 28°C de temperatura y 82% de humedad relativa (Ortega y Usta, 1993).

El adulto es un chinche grande de color café claro, siendo más claro en el escútelo, con la cabeza punteada uniformemente de negro, ojos compuestos y protuberantes de color negro. Antenas filiformes, pentasegmentadas de color café. Protórax de for-ma trapezoidal prolongada hacia el escútelo, el cual es triangular y cubre gran parte del abdomen, con el vértice posterior ligeramente redondeado. Hemiélitros puntea-dos de negro en la parte coriácea y café transparente en la membranosa. Abdomen abultado con estrías entre los segmentos. Patas trímeras (Ortega y Usta, 1993).

La hembra es de mayor tamaño y peso que el macho, presenta el abdomen más abultado y el epiprocto y paraprocto bien diferenciados. Miden en promedio 14,72 mm de largo y 8,64 de ancho, mientras que el macho mide 13,05 mm de largo y 7,29 mm de ancho. La relación de sexos es de 1:1,47. La cópula se observa 8,4 días des-pués de la emergencia del adulto, prefiriendo las horas de la tarde y la noche para copular (Ortega y Usta, 1993).

Los mismos autores indican que en condiciones de laboratorio el período de preo-viposición es de 21 días. La hembra puede permitir hasta 11 cópulas después de la primera oviposición. Una generación tarda 64,55 días en promedio, lo que represen-ta 1,85 generaciones/cosecha.

Dinámica poblacional. En Venezuela, en arroz de riego se reporta a T. limbativen-tris en los meses de febrero, abril, mayo y junio de 1988 y abril y mayo en 1989 (Vargas de Oliveira, 1983).

En un estudio realizado en Montelíbano (Córdoba), el análisis global para los esta-dos dañinos de este insecto mostró que las poblaciones de ninfas y adultos dismi-nuyen a medida que va madurando el cultivo, debido posiblemente a que los tallos se van lignificando, dificultando la penetración del estilete del insecto a la planta para succionar la savia. El insecto presenta tres picos poblacionales que coinciden con etapas críticas de desarrollo del cultivo, a los 21-45 días, 63-85 días y 92-115 días de emergido el cultivo (Ortega y Usta, 1993).

En el campo existe la tendencia a encontrar mayor porcentaje de ninfas y adultos al aumentar la temperatura y es frecuente observar ambos estados en la parte supe-

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rior de la planta en horas de la mañana y la tarde; en el resto del día permanecen en la base de la planta, el cual es el sitio preferido para efectuar el daño. El adulto es muy nervioso y se tira al suelo tan pronto capta algún movimiento a su alrededor.

Costa y Link (1992), en Brasil determinaron que las infestaciones de poblaciones migratorias de Tibraca limbativentris en la fase vegetativa del cultivo se ajusta a un modelo de distribución de Poisson, encontrándose los chinches distribuidos al azar. Las generaciones posteriores en la fase reproductiva del cultivo tienden a agruparse ajustándose por tanto a un modelo binomial negativo.

Daño. El daño conocido como “corazón muerto”, consiste en la muerte de la hoja más nueva y en algunos casos muere. En las primeras etapas del cultivo es ocasiona-do por Hydrellia y Euschistus, mientras que en la época de macollamiento es causado por T. limbativentris y Diatraea saccharalis. El daño lo realiza el insecto al introducir el estilete por encima del último nudo y succionando los líquidos en la parte más su-culenta del tallo, lo cual provoca un necrosamiento y estrangulamiento que impide el paso de nutrientes hacia la panícula produciendo vaneamiento (Fedearroz, 1983).

Zanotta de Cruz y Corsevil (1983), en sus notas sobre la chinche grande del arroz, observaron que en las jaulas de cría el insecto chupa las hojas y tallos, pero el ma-yor daño proviene del ataque a las espigas inmaduras, cuyos granos aún en estado lechoso, no completan el desarrollo quedando vanos. Cuando el ataque se verifica en granos próximo a la maduración estos pierden el valor comercial, debido a la presencia de manchas pardas ocasionadas por las picaduras.

T. limbativentris pica el tallo floral entre los nudos o la panoja preferiblemente en el pe-dúnculo, provocando un estrangulamiento en la parte interna del tallo o de la panícula, coincidiendo con el lugar de introducción del estilete. Como consecuencia de ello la inflorescencia y/o panoja se marchitará. El daño es producto de la saliva tóxica que la chinche inyecta al mismo tiempo que introduce su estilete para chupar (Trujillo, 1970).

Vargas de Oliveira (1983), afirma que tanto los adultos como ninfas son nocivos. Ellos provocan el marchitamiento de la hoja central, dando lugar al síntoma deno-minado corazón muerto. Difícilmente la planta muere; sin embargo, atrasa el desa-rrollo y tiende a emitir una nueva macolla. El quinto instar y el estado adulto son los que causan el mayor daño (Ortega y Usta, 1993).

La chinche asume mayor importancia en el cultivo de arroz en secano favorecido, debido a la ausencia casi permanente de una lámina de agua en este sistema, lo que

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posibilita la permanencia de los insectos en la base de la planta entre las macollas, en contacto con la humedad superficial del suelo, condición favorable para el creci-miento de la población y la dificultad del control químico (Ferreira et al, 1986).

Cheaney y Jennings (1982), indican que los daños al comienzo del crecimiento de las plantas producen Corazones Muertos en tanto que los ataques posteriores ocasio-nan panículas blancas. El daño es similar al causado por los barrenadores del tallo, pero el daño inicial es en la parte superior del entrenudo.

Los ataques durante las primeras etapas de desarrollo de la panícula pueden dar como resultado granos vanos y disminuir considerablemente los rendimientos; los poste-riores producen granos de poco pesos y yesados, los cuales se parten durante la mo-linería. El daño al arroz sin descascarar se puede detectar por la mancha de hongos de color café, localizados en el lugar donde el insecto perforó el grano (Fedearroz, 1983).

Nível de Daño Económico. Fedearroz (1983), inicialmente reportó en Cúcuta un nivel de Corazones Muertos del 16% al macollamiento, sobrepasando el umbral de acción. Posteriormente en evaluaciones realizadas para el número de panículas blancas/m2 en la meseta de Ibagué y el Norte del Tolima, encontró niveles superio-res a 0,6 panículas blancas/m2 sin sobrepasar el umbral de acción. En Villavicencio y en Puerto López, se observaron mayores niveles de daños de panículas blancas, 1,2/m2 sin causar daño económico.

Usta y Hernández (1994), reportan que el promedio general de corazones muertos por la chinche T. limbativentris en 28 días es de 13,79, o sea que una chinche afecta 0,49 macollas/día en la fase vegetativa. A medida que se aumenta el número de chinches en el campo existe una respuesta directa en el incremento del número de corazones muertos y una disminución en el número de granos/panícula.

El nível de daño económico de este insecto es de 2 chinches /m2, causando una disminución del 15,38% en el rendimiento del cultivo y esta asociación se explica mediante la ecuación Y = 3607 - 36X; donde Y, representa el rendimiento y X, el nú-mero de chinches en el campo. El umbral de acción para esta chinche es de 5% de corazones muertos en campo.

Hospederos alternantes. Diversas plantas no cultivadas pertenecientes a las fa-milias Gramineae y Cyperaceae, sirven de plantas hospederas para este chinche, las preferidas son las macolladoras, los llamados pastos. Entre los cuales se destacan

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Andropogum lateralis y Tridens brasilensis. Como plantas alimenticias cultivadas, actualmente se menciona el arroz (Trujillo, 1991).

Enemigos naturales. Los huevos de esta chinche son parasitados por Telenomus sp, que es una avispita de color negro brillante de aproximadamente 1 mm. de lar-go con ojos grandes de color café rojizo, cabeza negra y alas transparentes (Usta y Hernández, 1994; Pérez, 1997).

Los huevos parasitados toman una coloración negruzca y al final se vuelven cálca-reos, pudiéndose observar en el opérculo un orificio por donde emerge el parásito.

En el campo es frecuente observar el accionar de un díptero de la familia Asilidae del género Efferia, el cual es una mosca grande de aproximadamente 2,3 cm. de largo, color oscuro, cuerpo velludo, con abdomen alargado y fino, patas largas y espinosas.

Esta “mosca asesina”, es muy activa y atrapa los adultos de T. limbativentris cuando ellos se posan sobre las hojas de arroz o los puede cazar en pleno vuelo, encorvándose sobre ella y penetrando el cuerpo de la chinche con el pico, succionando el jugo corporal y dejándola completamente seca (Trujillo, 1991; Usta y Hernández, 1995; Pérez, 1997).

El hongo entomopatógeno Paecilomyces sp ataca los adultos de T. limbativentris. Los insectos afectados presentan un polvo blanco en los alrededores de las patas y los bor-des del cuerpo; luego pierden movilidad quedando momificados, posteriormente todo el cuerpo se cubre de blanco pudiéndose diferenciar aun la cabeza y las patas, al final el polvo se torna de color café verdoso. En la etapa de maduración del arroz es común encontrar en la base de la planta adultos de las chinches afectadas por este hongo.

MANEJO INTEGRADO DE CHINCHES PENTATOMIDOS

Para un manejo integrado de las chinches en el cultivo se debe proteger el control biológico en los campos de arroz, especialmente el realizado por los parasitoides de huevos y adultos que regulan las poblaciones de estos insectos plagas. Para ello se deben evitar las aplicaciones tempranas e innecesarias de insecticidas de amplio

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espectro, que en la mayoría de los casos se realizan en forma preventiva sin evaluar las poblaciones de insectos fitófagos y benéficos presentes en el campo.

La destrucción e incorporación de residuos de la cosecha anterior y la eliminación en y alrededor del cultivo de las malezas hospederas, especialmente Echinochloa colonum que sirve de alimentación y refugio a la mayoría de los chinches pentatómi-dos en los lotes arroceros son prácticas indispensables en un esquema de manejo integrado de estos insectos.

El control químico se debe realizar solo después de que la evaluación de las poblaciones de chinches en el campo superen el umbral económico establecido para cada especie y en lo posible seleccionar insecticidas selectivos y sistémicos, evitando causar resurgen-cia y teniendo en cuenta la protección de los organismos benéficos que son esenciales en la regulación de las poblaciones de estos chinches fitófagos del cultivo de arroz.

RECOMENDACIONES DE MANEJO DE LOS CHINCHES• Eliminación de las malezas liendre puerco y piñita que se encuentran en los bor-

des y en el interior del cultivo que sirven como hospedero de la plaga.

• Destruir e incorporar la soca, tan pronto se realice la cosecha para romper elciclo biológico del insecto.

• Realizar los monitoreos del insecto semanalmente, a partir de los 30 días deemergencia del cultivo. Establecer medidas de control cuando se registren doschiches por metro cuadrado.

• Mantener la humedad en el suelo y aumentar la lámina de agua cuando se ob-serven los primeros daños.

• Reducir las aplicaciones de insecticidas de amplio espectro para proteger el con-trol biológico efectuado por los parasitoides de huevo Telenomus sp y los hongosentomopatógenos Metarhizium anisopliae y Paecilomyces sp.

MANEJO DE LA CHINCHE Oebalus spp EN EL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIALas especies del género Oebalus Stal, 1862 son consideradas como plagas impor-tantes del arroz en toda la región Neotropical. En Brasil, O. poecilus (Dallas, 1851)

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y O. ypsilongriseus se mencionan como chinches causantes de daños (Vecchio y Grazia, 1992).

Oebalus insularis Stal. Conocida vulgarmente con los nombres de chinche hedionda o chinche menor del arroz

Ciclo biológico y Morfología. Esta chinche coloca sus huevos en el haz y envés de las hojas del arroz, en las panículas y en los tallos, rara vez en las espiguillas. Los huevos hasta 50 por postura, tienen forma cilíndrica con base redondeada y son co-locados en línea recta con doble hilera, de color verde pálido el primer día y rojizos más tarde. El tiempo desde la oviposición hasta la emergencia de las ninfas fue de 4,1 días para los machos y de 4,5 para las hembras a temperatura media de 26,8°C. Los huevos presentan en promedio un diámetro de 0,625 mm. y un largo entre 0,7 a 0,75 mm. (Portal et al, 1978; Meneses et al, 1982 y Gutiérrez et al, 1991).

Las ninfas pasan por cinco instares y para emerger del huevo, presentan la cabeza, las patas y las antenas de color verde pálido con los ojos rojos. El tórax es verde con betas rojizas y el abdomen es castaño con tres manchas negras en el centro y diez en los bordes de color carmelita. Estos colores se tornan más oscuros después de transcurrido un corto tiempo, manteniéndose en el segundo instar (Meneses et al, 1984; Daza, 1991).

La duración del estado ninfal es en promedio de 19,6 días para los machos y de 18,6 para las hembras en el período de junio a julio, a una temperatura de 26,8°C y de 19,8 días para los machos y 18,9 para las hembras en septiembre- octubre a una temperatura de 25,7°C.

El insecto adulto es de color pajizo con dos manchas amarillas en forma de media luna sobre el escútelo y las alas, el macho es ligeramente de menor tamaño que la hembra, con longitud promedio del cuerpo de 8,38 y 9,22 mm respectivamente. La hembra presenta un color pajizo más brillante que en el macho y manchas negras hacia la parte mesoventral (Meneses et al, 1982; Gutiérrez et al, 1991; Daza, 1991).

Meneses et al (1982), observaron que en condiciones de laboratorio, los adultos de O. insularis comienzan a copular del séptimo al octavo día después de la emergen-cia y a ovipositar al día siguiente. El total de huevos ovipositados por hembra fue en promedio de 167,3 con un rango entre 127 y 288, un promedio de 27,8 huevos por

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puesta y una fertilidad del 96,2%. La longevidad de los adultos osciló entre 63 y 79 días y la relación de sexos fue de 1:0,92.

Estos resultados contrastan con los determinados por Daza (1991), que reporta 6,1 días en promedio para el período de oviposición, con un número mayor de huevos (378,0) con un promedio de 17,7 huevos/día/puesta y una fertilidad del 81,1%.

Dinámica poblacional. Estudios realizados en Cuba por Gutiérrez et al (1991), indi-can que la mayor densidad de población del insecto ocurre de mayo a noviembre, cuando la temperatura media fluctúa entre 25,2 y 27,7°C y la humedad relativa supera el 80%, presentándose correlación significativa entre la densidad de po-blación y las variables climáticas mencionadas. La chinche se multiplica poco en la época seca.

Los mismos autores encontraron que O. insularis es la especie más predominante entre los pentatómidos recolectados y que sólo el 4,6% de estos insectos se halla en estado de ninfa, asumiéndose entonces que los adultos son los que causan el daño a la planta, coincidiendo su presencia con el estado de floración y llenando los granos, que son su alimento preferido, por lo cual la densidad poblacional del insecto está influenciada por la etapa de desarrollo del cultivo.

Daza (1991), en campos de arroz en el Valle del Cauca, reporta a O. ornatus como la especie más abundante, representando el 90% del total colectado. Este insecto se encontró durante todos los meses del año con una población promedio de 1-4 chinches/100 pases de jama, siendo mayor en el período seco de enero hasta abril, en el cual alcanza un promedio de 28,4 insectos/100 pases de jama y disminuye rá-pidamente en los meses siguientes.

Las poblaciones aumentan a medida que el cultivo se desarrolla, presentándose la mayor población durante la fase de maduración y período del llenado del grano que es también la fase de mayor susceptibilidad al ataque.

La población de Oebalus poecilus generalmente se encuentra en forma de focos y depende de la migración del chinche adulto de las malezas aledañas al cultivo. La principal época de llegada de este insecto fitófago al cultivo es en la etapa de floración, siendo este el momento ideal para alimentarse y las hembras realizar la oviposición (Weber, 1989; Trujillo, 1991).

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Arvenses hospederas. La diversidad de hospederos alternos presentes en el cultivo de arroz son importantes para el desarrollo y supervivencia de las poblaciones de chin-ches. La presencia de malezas en los alrededores y dentro del campo de arroz permite el desarrollo temprano de poblaciones de chinches y promueve la emigración desde las malezas al cultivo. Franqui et al, 1984; citados por Daza, 1991; señalan que la presencia de malezas puede inducir el desarrollo de chinches sobre el arroz.

O. insularis, en el estado adulto tiene preferencia por las panículas de arroz, aunque en ausencia de este puede alimentarse de los granos de Echinochloa colonum (Por-tal et al, 1978).

Meneses y Sánchez (1985), al evaluar las plantas hospederas de O. insularis en la zona arrocera del sur de Cuba, encontraron que las Gramíneas y las Cyperáceas constituyen las principales hospederas de ninfas y adultos de este chinche, destacándose E. colo-num entre ellas por la gran preferencia del insecto en todos los estados de desarrollo.

En un estudio realizado en campos comerciales de arroz en Puerto Rico, se determinó que O. pugnax presenta un estrecho rango de huésped y solamente se colectó sobre sorgo y Sorghum halepense. Mormidea angustata y O. ypsilongriseus, las dos especies de pentatómidos más importantes en esa zona mostraron un rango similar de huésped y ambos se colectaron en los huésped evaluados, excepto en sorgo (Franqui et al, 1988).

Gutiérrez et al (1991), señalan a E. colonum, E, crusgalli, Leptochloa fascicularis, Cyperus rotundus y C. iria como las principales malezas hospederas de O. insularis, aunque la chinche generalmente prefiere la primera, observándose huevo y ninfas sobre ella.

Daza (1991), reporta once especies de plantas como hospederos alternos de O. or-natus, M. maculata y M. pictiventris. Echinochloa y Paspalum, son las hospederas predominantes de las tres especies de chinches, pero O. ornatus mostró el más am-plio rango de hospederos, prefiriendo las plantas del género Echinochloa.

Importancia económica del insecto. Las pérdidas de arroz, tanto agrícola como industrial, dependen de la densidad de población del insecto, y esta a su vez de la etapa de desarrollo del cultivo (Gutiérrez et al, 1991).

La chinche hedionda de la espiga afecta el grano tanto en estado ninfal como adulto, el daño lo produce al chupar los granos lechosos mediante la introducción de su estilete en el lugar de unión de las glumas. Los granos atacados, pueden quedar vacíos o dar lugar a granos pecosos en el proceso industrial, reduciendo el peso y causando afecciones severas en la calidad del grano (Gutiérrez et al, 1987).

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Nivel de Daño Económico. Portal et al (1978), evaluando el efecto de O. insularis sobre el grano de arroz, mostraron que las pérdidas de peso influyen en los granos afectados por el chinche y sobrepasan el 30% en el endospermo y paddy, mientras que en la cáscara se observan pérdidas del 18,8%.

Gutiérrez et al (1986), al evaluar diferentes niveles de población de O. insularis sobre arroz en estado de floración, comprobaron que el rendimiento decreció significativa-mente cuando se incrementa la población de la plaga por encima del umbral de 0,6 insectos/panícula. Igualmente observaron que para 0,2 insectos/panícula el nivel de daño fue de 0,6% , mientras que con 1 insecto/panícula este fue del 43,2%.

Continuando con estas evaluaciones recientemente Gutiérrez et al (1991), determi-naron que cuando el grano se halla en estado lechoso y hay de 0,3 a 1,1 insectos por panícula, el rendimiento del arroz decrece en 27 y 65% respectivamente. El cultivo puede tolerar poblaciones de 0,2 a 0,6 insectos por panícula en la etapa de floración y en el estado yesoso del grano, mientras que poblaciones de 0,3 y 1,0 insectos por panícula, en la fase lechosa causan pérdidas en la germinación de 6 y 14% respecti-vamente, en el arroz destinado a la producción de semilla.

Los mismos autores reportan que el umbral económico de nocividad de O. insularis, es de 0,045 insectos por panícula para la fase de floración y la fase yesosa respecti-vamente. Estos umbrales se obtuvieron con la fórmula:

UE = (X.P)/(20C), donde

UE = Umbral económicoX = Rendimiento del testigo P = Población del insecto que se controlaC = Diferencia entre el rendimiento de la parcela testigo y de la experimental, y 20 = Constante para cultivos de poco rendimiento.Gutiérrez et al (1991), obtuvieron la ecuación Y = 0,01 + 0.05, que representa la co-rrelación entre insectos por panícula e insectos por golpe de jama, permitiendo ex-presar los umbrales económicos para las diferentes fases así:

2,2 insectos/jama; para la fase de floración 0,67 insectos/jama; para el estado lechoso 4,4 insectos/jama; para el estado yesoso.

El ataque de los chinches a la panícula en la época de floración, presenta una rela-ción lineal respecto al rendimiento, siendo suficientes 4 individuos/m2 para definir

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el Nivel de Daño Económico. Esto equivale a 30 granos picados por kilogramos de arroz, que afectan considerablemente la calidad y el precio del arroz precocido, de-bido a que toman un color gris negruzco en el procesamiento. El nivel de daño eco-nómico en este caso no depende del efecto de los chinches en el rendimiento, sino de su efecto en la calidad del grano el cual incide en el precio según las exigencias del mercado (Weber, 1989).

Enemigos Naturales. A pesar de que Weber (1989), hace referencia sobre el ex-celente potencial del control biológico en lotes de arroz, sin embargo en Colombia poco se conoce acerca de los enemigos naturales de las principales especies de pentatómidos que atacan el cultivo de arroz.

Varios parasitoides y depredadores afectan las especies de estos chinches. En Cuba, Telenomus sp (Hymenoptera: Scelionidae) parasita los huevos de O. insularis y en México esta avispita afecta el 92% de los huevos de este insecto (Ruelas y Carrillo, 1978; citados por Daza, 1991).

Los adultos y ninfas de O. pugnax son parasitados por Beskia aelops Walker y Eu-thera tentatrix Lav., mientras que las posturas son afectadas por Oencyrtus anasae (Ashm) y Telenomus podisii Ashm. (Smith, 1978; citado por Daza, 1991). Franqui et al 1988, reportan a B. aelops, Gymnoclytia sp (Diptera:Tachinidae) y Oencyrtus sub-metallicus Howard (Hymenoptera:Encyrtidae) como parasitoides de adultos y ma-sas de huevos de M. angustata y O. ysilon-griseus.

MANEJO INTEGRADO DE LA CHINCHE DE LA PANICULA

La destrucción e incorporación de residuos de la cosecha anterior y la eliminación en y alrededor del cultivo de las malezas hospederas, especialmente Echinochloa colonum que sirve de alimentación y refugio a la mayoría de los chinches pentatómi-dos en los campos de arroz, son prácticas indispensables en un esquema de manejo integrado de estos insectos.

El control químico se debe realizar solo después de que la evaluación de las pobla-ciones de chinches en el campo superen el umbral económico establecido para cada

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especie y en lo posible seleccionar insecticidas selectivos y sistémicos, evitando causar resurgencia y teniendo en cuenta la protección de los organismos benéficos que son esenciales en la regulación de las poblaciones de estos chinches fitófagos del cultivo de arroz.

Recomendaciones

• La duración de los diferentes estados de Oebalus insularis Stal en condiciones delaboratorio es de 4,5 días para los huevos, 19,2 días para las ninfas hembras y20,3 días para las ninfas macho.

• El Nivel de Daño Económico de O. insularis es de 0.045 insectos por panícula enel estado lechoso del grano y de 0,12 y 0,22 insectos/panícula en la fase de flora-ción y estado pastoso del grano respectivamente.

• Las malezas de la familia Graminae son los principales hospederos de los chin-ches pentatómidos, siendo Echinochloa colonum la que generalmente prefierenpara alimentarse, refugiarse y desarrollarse.

• El Control Biológico de chinches dañinos en los campos de arroz, del cual seconoce poco en nuestro país es realizado por parasitoides y hongos entomopa-tógenos principalmente.

• Telenomus sp (Hymenóptera:Scelionidae) parasita posturas de los chinchesEuschistus sp, T. limbativentris y O. insularis. Los parasitoides Beskia aelopsWalker y Gymnoclytia sp (Díptera:Tachinidae) atacan los adultos de Oebalus or-natus (Sailer).

• El entomopatógeno Paecilomyces sp (Hyphpmycetes:Moniliales) ejerce controlsobre Euschistus sp y T. limbativentris, mientras que Metarhizium anisopliae(Metc.) Sorokin controla efectivamente a O. insularis y O. poecilus.

• La aplicación del manejo integrado de las chinches pentatómidos a nivel de cam-po se debe realizar integrando diferentes componentes; la protección de los or-ganismos benéficos que son esenciales en la regulación de las poblaciones deestos insectos, la eliminación de las malezas hospederas, sumadas a la evalua-ción periódica de las poblaciones en el campo, evitan que ellos alcancen el Nivelde Daño Económico.

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ASPECTOS BIOECOLOGICOS Y DE MANEJO DE LOS BARRENADORES Diatraea sp. Y Rupela albinella EN EL CULTIVO DE ARROZ

Diatraea spp. es un insecto común en los cultivos de maíz, sorgo y caña de azúcar, su importancia económica es variable lo mismo que la preferencia por atacar ciertas partes de la planta, en determinadas épocas y edad del cultivo.

El daño en plantas de arroz lo realiza la larva al perforar el tallo y alimentarse del te-jido esponjoso, realizando galerías que destruyen el meristemo apical, ocasionando la sintomatología conocida como corazón muerto, el cual disminuye el número de macollas y panículas por unidad de área. Cuando el ataque se produce en la etapa de floración, originan panículas blancas, vanas y erectas, que se desprenden fácilmente al ser haladas, reduciendo los rendimientos.

Rupela albinella, conocida como “la novia del arroz” es un insecto esporádico que reduce levemente el rendimiento del cultivo y sus daños se registran por focos cuando se presentan altas poblaciones. Este insecto no se considera de importan-cia económica en arroz. La presencia de sus larvas se asocia con la aparición de hongos como Sarocladium.

En el agroecosistema arrocero, la frecuencia e intensidad de ataque ha ido aumen-tando en los últimos años, debido a la poca rotación con cultivos de hoja ancha como soya, al uso inadecuado de prácticas culturales, la susceptibilidad de la variedad de arroz Fedearroz 2000 y al uso indiscriminado de insecticidas de amplio espectro que han eliminado los enemigos naturales que regulan las poblaciones de este insecto en condiciones de campo.

GENERALIDADES DE LOS BARRENADORES

Los barrenadores del tallo han sido considerados como los principales insectos dañi-nos en el mundo arrocero. Cuatro especies económicamente importantes están am-

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pliamente distribuidas en Asia: el barrenador rayado Chilo suppressalis, el barrenador amarillo Scirpophaga incertulas (Walter), el barrenador blanco S. innotata y el barre-nador rosado Sesamia inferens (Walter). De estos solo C. suppressalis y T. invertu-las han sido ampliamente estudiados. Diatraea saccharalis, barrenador de la caña de azúcar es común en América Latina lo mismo que el barrenador menor del tallo del maíz Elasmopalpus lignosellus, presente en cultivos de arroz de secano mecanizado. Estas especies causan daños graves en áreas localizadas de las Américas y África.

Diatraea spp

El género Diatraea sp. (Lepidoptera: Pyralidae), es muy diverso, se registran apro-ximadamente más de 20 especies entre las cuales se encuentran reportadas para Colombia: D. saccharalis (Fabricius), D. lineolata (Walker), D. crambioides (Grote), D. indigenella (Dyar y Heinrich), D. tabernella (Dyar), D. busckella (Dyar) y Heinrich) y D. grandiosella (Dyar).

El género Diatraea es reconocido mundialmente como uno de los que mas problemas causan al cultivo de caña de azúcar. Algunas de las causas que hacen difícil su control son: la diversidad de especies dentro del mismo género, la amplia gama de cultivos y malezas que sirven de hospederos; su capacidad de daño y hábitos como barrenador o taladrador de los tallos. Esta especie se registra en el cultivo de arroz en Colombia.

Descripción y biología. La hembra es una polilla de color crema y hábitos noc-turnos. Se caracteriza por las estrías bien marcadas en las alas y por los palpos extendidos hacia delante a manera de pico corto. El tamaño de la mariposa varía de 2 a 2.6 cm. La duración del estado adulto es de 4 a 6 días. Los adultos son de hábi-tos nocturnos. Las hembras normalmente ovipositan durante la noche en las hojas superiores de las plantas.

Los huevos individuales son ovalados, elípticos y aplanados de color crema recién ovipositados y rojizos al acercarse la eclosión. Miden alrededor de 1 mm. Los hue-vos son colocados en masa en número de 10 a 60 superpuestos como escamas de pescado. Las posturas se encuentran tanto en el haz como en el envés de las hojas superiores de las platas de arroz. El período de incubación es de 5 a 8 días.

La larva es de color crema con la cabeza parda oscura, tienen tres pares de patas torácicas y cinco pares de patas abdominales. Presentan en la parte dorsal de cada uno de los segmentos del cuerpo cuatro manchas ovaladas de color gris oscuro,

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dispuestas en forma de trapecio y de cada una sale un pelo o seta. Tienen tres pares de patas toráxicas y cinco pares de patas abdominales.

Las larvas completamente desarrolladas se encuentran dentro de los tallos. El período larval es de 18 a 25 días, durante el cual pasa por seis instares. Antes de empupar la larva hace un orificio en el tallo para facilitar la salida del futuro adulto.

La pupa es de forma alargada y color café claro, mide de 1 a 2 cm de longitud. Este estado transcurre dentro del tallo y dura de 8 a 14 días. El ciclo biológico de Diatraea dura de 35 a 53 días distribuidos entre los diferentes estados.

Daños: Los adultos de este barrenador aparecen en el cultivo de arroz alrede-dor de los 30 días. Los daños son causados por las larvas. Ellas inicialmente se alimentan de las hojas tiernas y después de la primera muda penetran al tallo, preferiblemente por la parte apical, debido a que los huevos son depositados en las hojas superiores. Dentro del tallo se localizan en los entrenudos superiores, se alimentan construyendo galerías longitudinales. Pueden penetrar el tallo en diferentes sitios y pasar a otro tallo o a otra planta. El orificio por donde pene-tran las larvas, lo cubren con residuos de tejidos para protegerse de los enemi-gos naturales.

Las larvas perforan el tallo y se alimentan del tejido destruyen el punto de creci-miento, ocasionando dos síntomas típicos: “corazón muerto” o “panículas blan-cas”. Si el ataque se produce al inicio de la floración, las hojas se secan, no hay for-mación de granos, dando lugar a la aparición de panículas blancas, vanas y erectas, las cuales al ser haladas se desprenden fácilmente.

El daño que causa este barrenador se aprecia desde la época de macollamiento hasta la floración. La máxima población de macollas afectadas se encuentra entre los 45 y 60 días después de la emergencia del cultivo. Las plantas atacadas se reco-nocen por la presencia de perforaciones en el tallo y el resto de tejidos de aspecto húmedo. El daño es más frecuente en arroces de secano manual.

Rupela albinella Cramer

Este insecto pertenece al orden Lepidóptera y a la familia Pyralidae. Comúnmente conocido como “la novia del arroz”, debido a su color blanco.

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Descripción y biología. El adulto es una mariposa blanca brillante de 3 cm de longitud de hábito nocturno, con el cuerpo cubierto de escamas planas super-puesta. La hembra presenta una mancha color naranja en el último segmento abdominal, vive de 5 a 8 días y generalmente es más grande que el macho que vive de 4 a 6 días.

El tórax presenta un mechón de pelos sedosos que sobresalen visiblemente de la superficie. La cabeza está muchas veces escondida por este mechón de pelos pero se distinguen los ojos de color negro. Los palpos maxilares son cortos.

Las hembras ovipositan en las hojas 2 o 3 masas de huevos, cada una de 80 a 120 huevos, de color verde amarillento cubiertos por una masa blanca. Los huevos son lisos y ovalados. Miden aproximadamente 0.75 mm de largo y 0.5 mm de ancho. El período de incubación es de 7 días.

El insecto prefiere las plantas de más edad y hace por ello un mínimo daño a la pa-nícula en desarrollo. El insecto deposita 14% de los huevos en el tallo y 86% en el follaje, y colocó 22% de las masas de huevos en las hojas segunda y tercera. Las hojas jóvenes fueron las menos ovipositadas, siendo las hojas del tercio inferior las preferidas para ovipositar. En el haz de las hojas se halló 23% de las masas de huevos y en el envés 3 veces más con 78%. La preferencia por las hojas inferiores y el envés de la hoja podría ser un mecanismo de defensa del insecto al ataque de enemigos naturales (CIAT, 1980) citado por Matta et al., 1993.

Las larvas son blancas de color crema, cabeza pequeña de color rojizo. El abdo-men termina en punta y presenta una línea dorsal longitudinal de color café. Tiene tres pares de patas torácicas de color crema terminadas en un gancho muy peque-ño. Los cuatro pares de patas abdominales son poco desarrolladas. La cabeza es de tamaño reducido en relación al cuerpo. La textura de la piel es espinosa, cada espina en forma estrellada longitudinalmente. La larva pasa por 6 instares y dura de 35 a 50 días. El primer instar es de color oscuro, los subsiguientes son de color blanco cremoso.

La pupa se encuentra dentro del tallo perforado. Presenta una coloración blanca cremosa. Mide en promedio 2 cm de longitud. El período de incubación es de 7 a 12 días y lo desarrolla dentro del tallo en un capullo de seda blanco conectado al aguje-ro de salida. Este es formado antes de empupar y está cubierto y cerrada al exterior con una membrana sedosa de color café ubicada sobre la superficie del tallo.

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Tabla 1. Duración de los diferentes estados de Barrenadores en arroz. CIAT, 1980.

PARÁMETRO DIATRAEA SACCHARALIS RUPELA ALBINELLA

HuevoLarvaPupaAdultoCiclo biológico

5-818-258-144-635-53

735-507-125-854-77

Daño: El daño de la novia del arroz lo causa la larva. Las larvas recién eclosionadas se desplazan cierta distancia y pueden ser transportadas por el viento, colgadas de sus hilos de sedas. La larva entra a la planta cerca de la superficie del suelo por la axila de una de las hojas y rara vez taladran más de 20 cm hacia arriba del orificio de entrada. Generalmente la larva se localiza en los dos tercios inferiores del tallo, lo cual la diferencia de Diatraea que se encuentra en la mayoría de los casos en el tercio superior del tallo, donde se aprecian los orificios que realiza la larva antes de empu-par, mientras que los de la larva de Rupela se encuentran siempre en la base del tallo.

La larva puede entrar en un estado de diapausa permaneciendo en el rastrojo des-pués de la cosecha. Las plantas afectadas presentan amarillamiento de las hojas in-feriores, marchites de la planta y debilidad que la hacen susceptible al volcamiento.

FLUCTUACIÓN POBLACIONAL DE LOS BARRENADORES

En un estudio realizado en la localidad de Nechí durante varios años en nuevas variedades de arroz, con muestras semanales con jama durante ochenta días, se encontró que la fluctuación poblacional de adultos de Diatraea sp presentó un comportamiento diferente de acuerdo a la variedad y la edad del cultivo. Las máxi-mas poblaciones de este barrenador se registraron en las variedades Fedearroz Colombia XXI y Fedearroz 2000 y las menores poblaciones en Fedearroz Victoria I y Fedearroz 50.

La fluctuación poblacional total muestra que este insecto se presenta desde el inicio del macollamiento y registra un incremento importante a partir de los 24 días de emergencia del cultivo. Se observaron 2 picos a los 24 y 40 días con poblaciones de 1.6 y 3.4 insectos/ 10 pases dobles de jama (pdj) respectivamente. Al inicio de la floración el promedio de capturas de adultos disminuyó.

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En la subregión del San Jorge-Sucre, durante el 2005 A, se registró la presencia de adultos de R. albinella a partir del inicio del primordio floral hasta el inicio de flora-ción con poblaciones promedio de 2 insectos por 100 pdj; en la etapa vegetativa no se registró presencia y escasos insectos en la maduración. Esta zona se caracteriza por presentar una alta presencia de enemigos naturales (Saavedra, 2006).

Evaluaciones realizadas por Matta et al., 1993, reportan que la mayor incidencia de larvas de Rupela albinella, se presentó durante los meses de Octubre, Marzo, Mayo y Septiembre con un 80.5, 61.2, 65.2 y 61.3% respectivamente. El menor porcentaje de infestación larval se observó durante Enero (26.3%). El número de adultos sobre el cultivo comienza a incrementarse a partir de los 33 días de edad del cultivo, luego el número de adultos por planta disminuye y se estabiliza a partir de los 69 días.

Los mismos autores indican que las posturas se presentan a partir de los 30 días de edad del cultivo, alcanzando su máximo a los 63 días de edad del cultivo. Este máxi-mo de posturas coincide con el máximo de adultos. A partir de los 90 días de edad del cultivo las posturas disminuyeron hasta llegar a cero. El número de individuos en estado larval fue mayor en plantas de 93 días, descendiendo en plantas de 113 días donde se observa el máximo número de larvas en estado de pre-pupa.

Monitoreo de los barrenadores

Este se puede realizar con trampas de luz, jamas entomológicas y la evaluación de la incidencia del daño en campo. Las trampas de luz permiten detectar la presencia de los adultos del insecto.

Para detectar la presencia y el daño, el muestreo se realiza contando tallos al azar en 25 sitios diferentes. En cada sitio se toman una mano o puño. Las plantas de revisan longitudinalmente desde la base de la planta y se registra el número de larvas/ma-colla y el número de macollas afectadas. En este muestreo se determina el porcen-taje de incidencia. Se revisan las hojas superiores de las plantas para determinar la presencia de posturas y el porcentaje de parasitismo por los organismos benéficos.

Nivel de daño económico

No existe información sobre el nivel de daño económico para los barrenadores del tallo del arroz en Colombia. Por ello se debe evaluar el daño, la presencia de larvas y huevos parasitados. El autor sugiere, en la etapa de máximo macollamiento el valor de 5% de

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tallos con corazón muerto. Para la etapa de floración algunos autores sugieren 12% de panículas blancas, pero se debe entender que el daño se ha producido con anterioridad y no se justifica el control químico, debido a la baja eficiencia reportada, los costos se au-mentan y se producen efectos en los enemigos naturales asociados al cultivo de arroz.

Cardona y Tróchez, 1965 encontraron que los porcentajes de infestaciones de Dia-traea en el Valle del Cauca eran tan bajos (0.2 a 3.0%) que no causaban pérdidas en la producción y que aunque los de Rupela presentaron valores más altos (2.0 a 42.0%) tampoco disminuían los rendimientos.

CIAT, en estudios posteriores determinó que aún en altas poblaciones de larvas por metro cuadrado, la novia del arroz no causa daños de importancia económica y que no había correlación entre el rendimiento de las variedades Cica 8 e IR22 y el número de larvas (R = 0.22) ni el porcentaje de tallos dañados (R=-0.22).

La incidencia de los barrenadores está relacionada con la susceptibilidad de las va-riedades como Fedearroz 2000, el exceso de nitrógeno y la alta humedad. Existen zonas como los Llanos Orientales, Saldaña, Tolima y Tello en el Huila, donde se han registrado brotes de Diatraea spp y se reportan como regiones de alta incidencia.

Enemigos naturales de los barrenadores

Todo insecto que vive en un agroecosistema tiene enemigos naturales que ayudan a bajar sus poblaciones. La diversidad de enemigos naturales que actúan sobre los barrenadores del tallo, indican que estos insectos pocas veces pueden causar daños de importancia económica. En Rupela albinella se ha identificado Telenomus rowan-ni (Hymenoptera: Scelionidae) en posturas, Trathala sp. (Hymenoptera: Ichneumo-nidae) y Heterospilus joni (Hymenoptera: Braconidae) en larvas y pupas respecti-vamente. CIAT, 1980 reporta a Strabrotes abdominales y Trathala sp., parasitando entre el 65 y 70% de las larvas de R. albinella.

Investigaciones realizadas por FONAIAP en 1981 y 1982, indican que en arroz riego se encontró un parasitismo promedio por Telenomus sp. en posturas y en huevos de 56 y 72.5% respectivamente, mientras que en condiciones de secano se detectó un promedio de 82.0 y 62.5% respectivamente. Estos resultados indican que este parasitoide realiza un control natural muy importante de la novia del arroz, por lo tanto en el control de este insecto hay que utilizar métodos de control que sean compatibles con el parasitoide a fin de evitar su eliminación.

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Observaciones de campo realizadas en la subregión del San Jorge- Sucre sobre la araña Alpaida veniliae en condiciones de arroz secano mecanizado, se hallaron adul-tos de R. albinella capturados en las telarañas orbiculares, al igual que eventos de consumo por parte de A. veniliae hacia este insecto (Saavedra, 2005).

En Diatraea spp., se reporta en forma natural la avispita Trichogramma parasitando hasta el 85% de los huevos y Telenomus sp en un 10%. En larvas se registra el Hi-menóptero Agathis stigmaterus.

Manejo biologico integrado de los barrenadores

El manejo de los problemas con Diatraea a nivel nacional se ha afrontado con el manejo integrado, con énfasis en el control biológico. El control biológico es un componente importante en los programas de manejo integrado y registra excelen-tes resultados para el manejo de los barrenadores. En la mayoría de los ingenios azucareros del Valle del Cauca se tienen laboratorios para la cría y liberación de los parasitoides de Diatraea como Trichogramma exiguum parasitoide de huevos y los parasitoides de larvas Metagonistylum minense Townsend, Paratheresia claripalpis Wulp (Dipera: Tachinidae) y Cotesia flavipes Cameron (Hymenóptera:Braconidae). Desde la década de los años setenta se reporta las liberaciones de Trichogramma en el Valle del Cauca y otras regiones de Colombia. Varios autores registran la acción controladora del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana y de Bacillus thurin-giensis en larvas del taladrador Diatraea saccharalis.

La estrategia inicial es el uso de la avispita Trichogramma en dosis de 100 pulgadas cuadradas divididas en 2 o 3 liberaciones para el control de las posturas. La fre-cuencia de las liberaciones depende de las poblaciones y daños del insecto. En los Llanos Orientales se realizan 3 aplicaciones cada 10 días a partir de los 20 días de emergencia. García et al., 2004, indican que es necesaria una sincronización entre la presencia de posturas frescas y el momento de liberar las avispitas. Se recomienda iniciar el manejo en forma preventiva, cuando se detectan las primeras mariposas dentro del cultivo o en sus alrededores (Pérez, 2002).

El manejo se continúa con las moscas taquínidas que son parasitoides muy especí-ficos para Diatraea spp., las cuales se liberan a razón de 15 parejas por hectárea a los 60 días. Las moscas, al liberase en el campo buscan las perforaciones dejadas por las larvas del pasador y colocan en estas galerías las larvitas que se dirigen al interior del tallo para localizar las larvas de Diatraea penetrando su cuerpo donde

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se desarrollan. Posteriormente se transforman en pupas, evitando así la formación de adultos del barrenador. La avispita Cotesia, que actúa como endoparásitoide gre-gario de larvas se recomienda liberar en dosis de 1 gramo o sea 1000 avispas apro-ximadamente a los 40 días de emergencia de la planta de arroz, para los primeros estados larvales. La avispita hembra tiene la capacidad de ubicar las larvas del ba-rrenador a las cuales coloca sus huevos. Las larvas de Cotesia se alimentan de las larvas dañinas y evitan que pasen al estado de pupa (Tabla 2).

Tabla 2. Manejo biológico integrado de Diatraea saccharalis en arroz

Insumo biológico Dosis/hectárea Edad del cultivo (Días)Trichogramma exiguumCotesia flavipesMetagonistilum minensisParatheresia claripalpisBeauveria bassiana

100 pulgadas1 gramo (1000 avispas)15 parejas15 parejas200 gramos

20, 30 y 4040608060

Además del control biológico ejercido por los parasitoides de huevos y larvas, se utiliza Beauveria bassiana para las larvas que escapen a la acción de los parasitoi-des, debido a que se pueden presentar varias poblaciones del barrenador Diatraea.

La rotación de cultivos, el empleo de variedades tolerantes, las densidades de siem-bras adecuadas, la nutrición adecuada y la preparación e incorporación de los resi-duos de cosecha, juegan un papel importante en la disminución de la población y daño de los barrenadores del arroz. Se debe evitar la permanencia de los residuos de cosecha y soca de maíz, sorgo o caña de azúcar tanto en el lugar de siembra como en los canales de riego y los alrededores del lote.

BIOECOLOGIA Y MANEJO DE GRILLOS EN EL CULTIVO DE ARROZDentro de la artropofauna asociada al cultivo de arroz se encuentran insectos per-tenecientes al orden Orthoptera conocidos como grillos, chapules, saltamontes, ve-rraquitos de tierra o langostas.

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Este grupo por su marcada polifágia pueden originar daños y efectos devastadores como los de la langosta llanera Rhammatocerus schistocercoides, que por su alta densidad poblacional y comportamiento gregario, afecta extensas áreas de sabana nativa, pastos mejorados y cultivos de importancia básica e industrial como el arroz, maíz, caña de azúcar y sorgo.

En el cultivo de arroz se reporta a Neocurtilla hexadactyla trozando plántulas y las especies Conocephalus spp y Caulopsis spp, alimentándose de hojas, tallos y espi-guillas, pero existe poca información sobre los aspectos bioecológicos y el daño de estos insectos. En este documento se presenta una revisión bibliográfica y observa-ciones de campo, con el objeto de generar información preliminar sobre la biología, el comportamiento y manejo integrado de estos orthopteros en el cultivo de arroz.

En Colombia las familias de importancia económica son Acriididae, Tettigonidae, Gryllidae y Gryllotalpidae. Existen registros de invasiones de langostas desde 1619 con apariciones recurrentes a través del tiempo, destruyendo cultivos y pastos. Ebra-tt et al, 1998, menciona que en nuestro país se han reportado diferentes géneros y especies de acrídidos de importancia económica como Schistocerca pallens, Dichro-plus pratensis (Bruner, 1900), Tropidacris collaris (Stoll, 1813), T. cristata (Linnaeus, 1758) produciendo daños ocasionales y localizados; Orphulella punctata (De Geer, 1713), y Rhammatocerus schistocercoides con hábitos alimenticio sobre gramíneas.

• ACRIDIDAE. Conocidas como langostas, saltamontes y grillos comunes. Fému-res de las patas posteriores fuertes y engrosadas para saltar. Ovipositor pequeño.Son insectos fitófagos predominantes en áreas agrícolas; de gran poder reproduc-tivo y pueden volar en grupo de miles formando nubes y arrasando con los vegeta-les encontrados a su paso. De importancia económica se señalan las especies delgénero Schistocerca y Rhammatocerus. En arroz se reporta a Caulopsis cuspidata.

• TETTIGONIIDAE. Son insectos conocidos con los nombres de esperanzas,pulpones, chapules, langostas verdes, saltamontes nocturnos y grillos vo-ladores. Insectos de cuerpo alargado con cabeza prominente. Antenas muylargas y filiformes, la mayoría de las veces más largas que el cuerpo, de colo-res verdes, muy miméticos con el sustrato vegetal en el que se alimentan. Sucuerpo es comprimido (aplanado lateroventralmente) y las hembras presentanun ovipositor muy largo parecido a un sable. Poseen órganos estridulatorios ylos tímpanos (sensilias para detectar ruido) están localizados en las tibias dela patas nteriores.

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Los machos producen sonidos que se utilizan para la formación de pareja. El sonido se produce mediante el movimiento de una serie de dientes (fila o vena estridulato-ria) ubicados en el campo anal del ala anterior izquierda /tegmina izquierda), sobre un borde esclerotizado (raspador) ubicado en el área anal de la tegmina derecha. La mayoría de estos insectos son fitófagos, aunque se pueden encontrar especies carnívoras o depredadoras. Son insectos nocturnos en su mayoría. Durante el día permanecen ocultos y en la noche salen a alimentarse y a buscar pareja. Las hem-bras copulan y ovipositan solamente en la noche. Al amanecer, cambian fuertemen-te su comportamiento y pasan a un modo más estacionario de vida.

Algunas especies ovipositan en el suelo, otras con ovipositor corto insertan sus hue-vos en los bordes de las hojas. Hay especies que depositan sus huevos en las ramas o tallos de algunos árboles (Phaenropterinae), en la vaina de algunas gramíneas (Co-piphorinae), o en hendiduras de cortezas de árboles (Pseudophyllinae). Nickle, 1992.

Pocos estudios se han realizado en Colombia sobre esta familia. Herbard, 1972 a, 1993 a, trabajó con material recolectado en la región andina. Los primeros trabajos efectuados en el Valle del Cauca registran 130 especies y un nuevo género perte-neciente a la subfamilia Agraeciinae (Montealegre, 1993; Montealegre y González, 1995. En Escalerete se han encontrado 47 especies distribuidas en 37 géneros, que constituyen aproximadamente el 36% de la fauna de saltamontes conocida hasta ahora para el Valle del Cauca.

En esta familia se encuentran especies de importancia económica pertenecientes al género Conocephalus spp, Neoconocephalus sp y Phlugis sp.

• GRYLLOTALPIDAE. Son los llamados verraquitos de tierra, boruga, marranitas o guaguitas; poseen patas anteriores de tipo fosorial, amplias, fuertes y provis-tas de uñas quitinizadas que emplean para cavar. Cuerpo de color café; son ágiles corredores y muy importantes por los daños que causan en plantas pequeñas. Actuando como trozador de plantulas, es común encontrar en lotes arroceros daños de Neocurtilla hexadactyla (Perty) y Scapteriscus didactylus (Latr.).

• GRYLLIDAE. Conocidas como chicharras. Antenas largas y filiformes, tamaño mediano comparado con Tettigonidae. Pueden no tener alas, o estar parcial-mente o completamente desarrolladas. Cuerpo robusto y un poco aplanado en el dorso. Poseen órganos timpánicos en las tibias de las patas anteriores, son

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grandes cantores; se alimentan en plantas pequeñas. También se encuentran en habitaciones. En hortalizas y gramíneas, se registra a Gryllus asimilis Fabricius actuando como trozador.

DESCRIPCION Y DAÑO DE ESPECIES ASOCIADAS AL CULTIVO DE ARROZ

En el cultivo de arroz en Colombia, se reportan cinco grillos asociados al cultivo de arroz, de ella tres se registran como consumidores de follaje, aunque últimamente el insecto Conocephalus spp se ha observado en la época de floración, causando daño en las espiguillas que se traducen en vaneamiento. Las otras dos especies están presentes en el suelo, actuando como trozador y produciendo disminución en la población de plantas.

Neocurtilla hexadactyla (Perty). Este insecto se reporta causando daños en cés-ped, pastos, cultivos como arroz, soya y papa. En arroz, se presenta generalmente en suelos de textura liviana, en los lotes de riego se ubica en los caballones y las partes altas. Las ninfas y adultos viven en túneles o madrigueras en el suelo.

Huevo: Son de forma ovoide, de color blanco y tienen aproximadamente 2,7 mm de longitud, la hembra construye celdas o cámaras de 5 a 30 cm de profundidad en el suelo y allí deposita masas de 30 - 50 huevos. Semlitsch, 1986 en su investigación menciona un período de incubación de 16 días y encontró que cada hembra puede colocar en promedio 58 huevos.

Ninfa: El estado ninfal consta de ocho instares. Las ninfas son de color marrón gri-sáceo, parecidas al adulto, pero con alas rudimentarias o en desarrollo. Se alimenta de raíces y materia orgánica en descomposición.

Adulto: Es de color marrón claro y mide de 25 a 35 mm de longitud. El protórax es largo y el primer par de alas está plegado sobre la mitad del abdomen. Las patas delanteras son del tipo cavador y con ellas realiza túneles o madrigueras en el suelo. El ciclo de vida dura más de un año. Son atraídos por la luz.

Semlitsch (1986), al estudiar el ciclo biológico de N. hexadactyla en el Sur de Caroli-na, encontró que las ninfas emergen de las madrigueras subterráneas en los meses de junio y julio y en el siguiente invierno aún están en el estado inmaduro. En la primavera maduran sexualmente y posiblemente se aparean en el verano a los 16 a

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18 meses de edad. Las hembras presentan mayor tamaño que los machos, pero la longitud de las alas anteriores son relativamente iguales. La oviposición ocurre en-tre mayo y junio. Los huevos depositados en condiciones de laboratorio, se encon-traron en una sola cámara bajo el suelo y son cuidados por la hembra. La relación de sexos fue de 3:1 a favor de las hembras. Las ninfas y adultos se encuentran durante todos los meses del año. El ciclo de vida fue semivoltino (Tabla 1).

Daño: Las ninfas y adultos, se alimentan de las raíces y cortan las plantas, causando marchitamiento y muerte de las plantas. Es normal encontrar restos de las plantas a la entrada de las galerías. Los túneles realizados en los caballones originan filtra-ciones y pérdida del agua en los lotes de riego. Los daños se presentan en parches, causan calvas o peladeros en los lotes, donde proliferan las malezas.

Comportamiento: Todos los estados biológicos del insecto se encuentran en el sue-lo. Este insecto se presenta en suelos de textura liviana o arenosa. Se refugian en los caballones para huir del agua. Es favorecido por el tiempo seco, la desnivelación del lote y el mal manejo del agua de riego. Los daños son muy severos en condiciones de secano mecanizado, especialmente en épocas secas y en suelos arenosos, donde producen peladeros en los lotes. La alimentación generalmente ocurre en la noche o al atardecer. Las ninfas y adultos se encuentran a diferentes profundidades en el suelo. En observaciones de campo se han registrado hasta 1,2 m de profundidad en suelos arroceros del municipio de Nechí (Antioquia). Este insecto es más activo durante la noche y durante el día se refugia a diferentes profundidades huyendo del calor y los enemigos naturales.

Tabla 1. Resumen de la historia de vida de tres especies de verraquitos de tierra en el Suroeste de los Estados Unidos. Semlitsch, 1986.

PARÁMETROS N. HEXADACTYLA S. ACLETUS S. VICINUSRegión Sur de Carolina Norte de Carolina Norte de FloridaPeríodo de oviposición Mayo – junio Abril – Julio Abril – JunioEmergencia ninfas Junio – Julio Mayo – Julio Mayo – JulioEdad a maduración 16 – 18 9 10Edad a 1ª. Reproducción 24 – 25 12 – 13 12 – 13Fecundidad huevos (%) 48 100 68Tamaño huevo (mm) 1.7 x 2.7Incubación (días) 16 16 - 30 16 – 24Ciclo de vida Semivoltino Univoltino Univoltino

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Hospederos: Ataca varias especies de gramíneas como sorgo, caña de azúcar, maíz y la maleza liendre puerco. Algunas especies de solanaceas, el algodón y otros cul-tivos hortícolas.

Manejo: La destrucción de hospederos como caballones muy amplios impiden el desarrollo del insecto. El riego y la humedad del suelo disminuyen su presencia. La preparación escalonada del suelo antes de la siembra, reducen la población de ninfas y adultos. No se han establecido umbrales económicos para este insecto. El control químico después de la siembra, se dificulta debido a la habilidad del insecto de excavar y refugiarse a diferentes profundidades en el suelo.

Caulopsis cuspidata (Scudder). Se encuentra distribuido en México, América Cen-tral, América del Sur y El Caribe. Conocido como chapul de antenas cortas. El adulto es de color café con una banda café claro desde el prótorax hasta el final de las alas anteriores; mide de 2-2,5 cm de largo. Antenas filiformes de color amarillo oscuro, relativamente cortas y por delante de los ojos compuestos.

Este insecto se encuentran en la mayoría de las zonas donde se cultiva arroz, pero se reporta causando daños de importancia económica en Guyana, el Caribe, en Cos-ta Rica y Guatemala.

Daño. Las ninfas y adultos de este insecto se alimentan de los tallos y de las hojas; cuando atacan la vaina de la hoja bandera antes de la floración, causan la aparición de espigas blancas, vanas o defectuosas. Las hojas y los tallos dañados tienen una apariencia “deshilachada o desgarrada”. En ocasiones se alimentan de los granos en formación.

Conocephalus sp Thunberg. Conocido como chapul verde de antenas largas, salta-monte. A continuación se realiza una descripción de los aspectos biológicos de este insecto, de acuerdo con el trabajo de Rubia et al, 1990 sobre Conocephalus longi-pennis y las observaciones efectuadas en el campo y laboratorio.

Huevo: Son elipsoidales, liso y duro de color amarillo. La hembra los pone en hile-ras insertándolos dentro del tejido de la hoja o localizándolo entre la vaina y el tallo, en grupos de 2 a 14 por puesta.

A medida que se desarrollan cambian de color amarillo brillante a amarillo pálido y finalmente son de color verde, próximo a la emergencia se aprecian las manchas

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de color rojo que corresponden a los ojos de las futuras ninfas. El rango del período de incubación es de 18 a 30 días con un promedio de 21,4 días. La mortalidad de los huevos es del 5%. (Tabla 2).

Ninfa: Pasa por 5 instares. El primer estado es de color verde con dos franjas dorsa-les de color café, extendidas a lo largo del cuerpo. Antenas de color café, excepto el primer segmento. Presenta espinas de color negro sobre las patas. El tiempo para el desarrollo de huevo a los 5 instares registra un promedio de 68,3 días.

Adulto: De color verde, cabeza hipognata aguzada con antenas filiformes más largas que la longitud del cuerpo. Ojos compuestos en la parte superior de color café roji-zo; patas de color verde, los dos primeros pares con espinas longitudinales gruesas, el par posterior tres veces más largo y engrosado con el fémur en forma de remo, tibia con espinas cortas y negras. Presenta alas extendidas a lo largo del abdomen. El cerci del macho tiene una espina interna con un apéndice de forma globular. En las hembras son largos, ovipositor relativamente recto. La longitud del cuerpo es de 13,55 mm y 16,99 mm en los machos y hembras respectivamente.

En condiciones de insectario la longevidad del adulto fue de 39,6 días para los ma-chos y de 43,3 días para las hembras. Todo el ciclo biológico presenta un rango de 142-182 días. El período de preoviposición tiene un rango de 12 a 26 días y un máxi-mo de 58 huevos/hembra puestos durante toda su vida.

Tabla 2. Duración en días, longitud del cuerpo y antenas (mm) de diferentes estados de Conocephalus longipennis sobre dieta. Rubia et al, 1990.

ESTADO DURACIÓN (DÍAS) LONGITUD DEL CUERPO LONGITUD ANTENALHuevo 21.4 ± 2.0 4.3Primer instar 8.1 ± 1.3 3.4 23.4Segundo instar 9.0 ± 1.0 7.4 28.2Tercer instar 11.2 ± 1.7 11.5 38.0Cuarto instar 10.4 ± 1.6 12.4 47.4Quinto instar 8.2 ± 0.9 15.9 49.2Adulto macho 39.6 ± 2.5 13.5 49.1Adulto hembra 43.3 ± 7.9 16.9 49.2

Daño. Las ninfas y adultos de este chapul verde presentan dos hábitos alimenticios, el primero al alimentarse de las hojas, tallos y espigas y el segundo al actuar como

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predador de chinches, huevos de barrenadores (Diatraea, Rupella), ninfas y adultos de homópteros y adultos de Hydrellia.

En la etapa vegetativa rasga las hojas y tallo con el aparato bucal masticador. El insecto remueve la porción central de las hojas y se aprecian deshilachada, dismi-nuyendo la capacidad fotosintética de la planta de arroz. En la etapa reproductiva, pueden dañar la hoja bandera y la panícula recién emergida. En floración se alimen-tan de los nutrientes de las anteras, cortando y dañando las espiguillas. Cuando el daño es fresco las espigas perforadas se tornan de color blanquecino, produciendo el síntoma conocido como panícula blanca. Se encontró que cada adulto puede des-truir de 10 a 28 espiguillas diarias en condiciones de insectario.

Fluctuación poblacional. En una investigación realizada en la localidad de Nechí durante 2001 A en nuevas variedades de arroz, con muestras semanales duran-te ochenta días, se encontró que la fluctuación poblacional de Conocephalus spp presentó un comportamiento diferente en las variedades evaluadas. Las máximas poblaciones de este grillo se encontraron en las variedades Victoria I y Victoria II, se-guido por Fedearroz 2000 y Fedearroz 50. Colombia XXI fue la variedad que en pro-medio presentó menos población de estos insectos durante todos los muestreos.

En general la fluctuación poblacional total, indica que este orthoptero está presente durante todo el ciclo del cultivo, con poblaciones bajas desde los 8 días de emergen-cia de las plantas, y muestra un incremento a partir de los 40 días, con picos de 6 y 13 individuos/10 pdj a los 48 y 64 días respectivamente. Al momento de la floración la población aumentó, presentando la variedad Victoria II la máxima población con 16.6 grillos/10 pdj, superando hasta dos veces la población de las otras variedades.

Comportamiento. Este insecto es de hábito nocturno y se observa con frecuencia en lotes de riego, piscina o donde se presenten láminas de agua o charcos. Son más abundantes en lotes infestados con malezas y en los bordes de los canales de riego. La mayor población se presenta en la etapa de máximo macollamiento y se incrementa desde la floración a maduración del cultivo. La mayor abundancia se re-gistra entre los 63 a 77 días, coincidiendo con la etapa de floración a grano pastoso. Conocephalus es muy móvil y es fácilmente disturbado con cualquier movimiento o el impacto de la jama, al efectuar el monitoreo o al caminar.

Rhammatocerus schistocercoides (Rehn, 1906). Conocido como grillo, “langosta llanera” o “langosta llanera”. Las langostas son el grupo de insectos del cual se

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registran los efectos más devastadores en la agricultura. Son insectos migratorios que cuando llegan a un sitio consumen todo el material vegetal disponible especial-mente gramíneas, se presentan formando grandes nubes que pueden alcanzar unas 100 toneladas, con un consumo diario equivalente a su peso (Bustillo, et al, 1997).

Huevo: La hembra realiza perforaciones en el suelo y coloca las ootecas. Los hue-vos presentes en dichas ootecas eclosionan 25 a 30 días después de la oviposición con las primeras lluvias. El número promedio de huevos/ ooteca fue de 27.88, con un rango de 12 – 51. Las hembras prefieren sitios con vegetación de arquitectura baja y suelos de textura arenosa para la oviposición. La profundidad de las posturas varía de 2.8 a 4.4 cm.

Gutiérrez et al, 1995, encontraron que el período de incubación varía con el tipo de cobertura vegetal y la temperatura del suelo; en zonas de sabana nativa la duración fue de 22 – 28 días, mientras que en áreas con vegetación alta y densa, fue de 28 a 35 días.

Ninfa: Durante el estado ninfal o estado de saltones, el insecto pasa por nueve ins-tares con una duración de cinco meses. Esta especie tiene alta capacidad de agre-gación o agrupamiento y forma bandos o focos con alta densidad poblacional, a los cuales se va uniendo en forma continua individuos de diferente edad.

Adulto: La langosta en el estado adulto presenta dimorfismo sexual marcado, la hembra es de mayor tamaño que el macho. Presenta una longevidad de 180 días y dos etapas características como adultos inmaduros sexualmente y adultos madu-ros sexualmente.

El ciclo biológico de la langosta se moldea de acuerdo con las lluvias esporádicas que se presentan en los meses de enero y febrero, las cuales inciden en la madu-rez de las hembras para realizar la oviposición. Gutiérrez et al, 1995, encontraron que la duración total del ciclo fue de 342 días en promedio, distribuidos en 174 días para el adulto volador, 137 en el estado ninfal (saltones) y 31 días para la incuba-ción del huevo.

Comportamiento. La langosta llanera presenta en sus diferentes estados de desa-rrollo un comportamiento estrechamente sincronizado con la fenología caracterís-tica de los ecosistemas de sabana estacional, en lo que respecta a disponibilidad de agua, alimento y variadas interacciones. La actividad de vuelo del adulto comienza

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con el calentamiento gradual del suelo, debido a la luz solar, observándose que los enjambres se dispersan en horas de la tarde cuando el sol está pleno (disminución de la densidad poblacional) y se concentran al atardecer y permanecen agrupados hasta el amanecer.

Preferencias alimentarias: La langosta es un insecto con hábito de consumo po-lífago, con preferencia por las gramíneas nativas. La mayor proporción de focos se concentra en rebrotes postquema de Trachiopogon vestitus, Mesosetum loliiforum y Paspalum pectinatum, las cuales son especies herbáceas, medianamente palata-bles para el ganado y la mayor parte del año se mantienen tiernas. Cuando los in-sectos encuentran estas especies, detienen temporalmente su recorrido. (Gutiérrez et al, 1995).

MANEJO INTEGRADO DE GRILLOS

Cultural. Mantener los campos de arroz, áreas adyacentes y canales de riego libres de malezas gramíneas, para disminuir la incidencia de los grillos. Destruir e incor-porar el tamo o residuos de la cosecha anterior, para eliminar los diferentes estados biológicos del insecto.

Biológico. Las poblaciones de estos orthopteros se caracterizan por tener una gran diversidad de enemigos naturales como son parasitoides (Dípteros e Himenópte-ros), predadores (insectos, arañas y aves) y microorganismos (hongos, bacterias, protozoarios y virus).

Para Conocephalus spp, a nivel de campo se registran los parasitoides de huevos Macrotelela sp y Scelio sp (Hymenóptera: Scelionidae), la mosca Paratheresia sp (Tachinidae) como parasitoide de adultos. Los entomopatógenos Entomophthora grylli Fresenius y Metarhizium anisopliae y el nematodo Hexamermis sp. Como de-predadores se presentan arañas del género Argiope, avispas de la familia Spheci-dae, ranas y aves.

Con relación a los grillos topos o verraquitos de tierra, la literatura menciona como enemigos naturales a pájaros, sapos, lagartijas, armadillos, parasitoides, insectos depredadores y nematodos regulando las poblaciones de estos insectos. Se regis-tra a Megacephala fulgida (Coleoptera: Cicindelidae) como depredador, Larra bicolor Fabricius, L. analis Fabricius y L. luzonensis (Rohwer) (Hymenoptera: Sphecidae). Se reportan los parasitoides Euphasioteryx australis Towns, E. depleta (Wiedemann)

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E. ochracea (Bigot) y Ornia depleta (Wiedemann) (Diptera : Tachinidae) . Los hon-gos Metarhizium anisopliae (Metschnikov), Beauveria bassiana, Aspergillus sp y So-rosporella uvella Speare, los nematodos Steinernema feltiae y Neoplectana carpo-capsae Weiser (Rhabditida: Steinernematidae) y los protozoarios Nosema locustae Canning, N. acridophagus Henry y N. cunneatum Henry (Hudson, et al, 1988).

En la langosta llanera se reportan artrópodos, entomopatógenos y aves. Dentro de los insectos se destaca la avispa Sphecidae Prionix thomae. Los hongos Me-tarhizium anisopliae, M. flavoviridae (W. Gams y Rozypal) y B. bassiana que juega un papel importante en el control de este insecto. En aves se reporta al tijereto, alcaraván, gavilán, caica, águila llanera, jiriguelo, carrusel, mirla, garza, tautaco, arrendajo, buho sabanero y carraco. El carraco (Polyborus plancus) es la especie de mayor importancia por su capacidad de consumo y por lograr dispersión de los focos en poco tiempo.

Tabla 3. Enemigos naturales reportados para diferentes especies de Orthopteros

ESPECIE PARASITOIDE PREDADOR ENTOMOPATÓGENO

Conocephalus spp Macrotela sp Argiope catenulata M. anisopliaeScelio sp Sphecidae Enthomophthora grylliParatheresia sp Rana Hexamermis

AvesN. hexadactyla Larra

americanaLycosa sp M. anisopliae

L. bicolor Sirthenea carinata B. bassianaScapteriscus vicinus L. amplipennis Pasimachus

sublaevisAspergillus sp

Scapteriscus didactylus L. analis Megacephala virgina

Sorosporella sp

L. polita Stenaptinus spScapteriscus borelli Ormia depleta Pherosaphus

aequinoctialisSteinernema scapterisci

E. australisPheidole fallaxSolenopsis geminata

Rhammatocerus schistocercoides

Prionix thomae Aves, avispas de la familia Sphecidae

M. anisopliae, M. flavoviridae y B. bassiana

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El monitoreo cuidadoso de los lotes es absolutamente esencial para indicar el mo-mento oportuno para la decisión de medidas de protección tanto biológicos como químicas. La revisión periódica del cultivo desde la etapa inicial para detectar ninfas y adultos y evitar el incremento de las poblaciones durante el desarrollo del cultivo, con el fin de disminuir los daños en hojas y panículas.

ACAROS FITOFAGOS ASOCIADOS AL CULTIVO DE ARROZ. BIOECOLOGIA Y MANEJO.

En Colombia se han registrado especies de ácaros fitófagos pertenecientes a los géneros Schizotetranychus y Tetranychus. La especie más importante es S. orizae, la cual da lugar a una reducción del área fotosintética, la que se incrementa con la formación de telarañas que cubren parte de la hoja, en donde se presentan grandes poblaciones de ácaros en forma de colonias.

Cualquiera que sea la causa en la intensidad del daño producida por los ácaros, el efecto se observa por el aumento en la frecuencia de las aplicaciones de pesticidas, favoreciendo el desarrollo de la resistencia en muchas especies después de varios años a la exposición de esos productos.

Los ácaros corresponden a una clase diferente al de los insectos. Carecen de antenas y alas y tienen dos o cuatro pares de patas. Ellos pertenecen al orden Acariformes, en el cual se reporta la familia Tetranychidae como la de más amplia distribución mundial y de mayor rango de hospederos. Los ácaros pasan por ocho estados de desarrollo: huevo, larva (estado de seis patas), protocrisálida, protoninfa (estado de ocho patas), deutrerocrisálida, deuteroninfa, teliocrisálida y adulto. El proto, deuto y teliocrisálida son estados totalmente quietos. Esta metamorfosis incompleta dura 7 a13 días dependiendo de la especie de ácaro, la planta cultivada, la temperatura y la humedad relativa.

Características Morfológicas. Los ácaros presentan el cuerpo dividido en dos re-giones, una anterior que lleva las partes y apéndices bucales (quelíceros, palpos) que

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recibe el nombre de Gnathosoma y el Idiosoma, en el cual se encuentran varias par-tes con nombres diferentes. Las patas son apéndices ambulatorios y existen en nú-mero de tres pares en las larvas y cuatro pares en los estados ninfales y los adultos.

Los miembros de la familia Tetranychidae se caracterizan por presentar dos pares de setas íntimamente relacionadas llamadas setas dobles, ubicadas en el tarso I y II y algunas veces sobre las tibias I y II. Los quelíceros son móviles, largos, recurvados y flageliformes, fusionados en la base con el estilóforo.

Habito alimenticio. Flechtmann (1986), sostiene que los ácaros Tetranychidae para alimentarse se apoyan sobre el rostro y el primer y segundo par de patas al inclinar su cuerpo hacia delante para facilitar la penetración de los estiletes en el tejido fo-liar. Cuando un ácaro ataca una hoja cuyo parénquima lagunoso es delgado, pica las células de éste y alcanza las del parénquima de empalizada; el fenómeno de capila-ridad en los estiletes, y su movimiento ascendente y descendente, hacen que parte del contenido celular aflore sobre la superficie foliar. El ácaro puede, entonces suc-cionar el líquido con la ayuda de un vacío producido por la faringe, simultáneamente inyecta una sustancia salivar tóxica la cual causa fitoxemias.

Daños e importancia económica de los ácaros. Los Tetranychidae se alimentan penetrando con los estiletes los tejidos de las plantas y extrayendo el contenido celular. Los cloroplastos desaparecen y el material celular permanente se coagula formando una masa de color ámbar. Como efecto del succionado, aparece una clo-rosis, las áreas afectadas se tornan blancas, luego adquiere un aspecto bronceado y finalmente se produce necrosis. Urueta, 1986; Zuluaga, 1990; Fernández y Saave-dra, 1996.

Comportamiento y factores de regulación: Los ácaros en general y especialmen-te los asociados a las plantas dependen poblacionalmente de una serie de interre-laciones muy interesantes debido a su gran capacidad de adaptación, variabilidad y distribución entre las diferentes especies y el medio en el cual se desarrollan.

Generalmente sus poblaciones crecen después de la aplicación de insecticidas o du-rante épocas secas, con temperaturas entre 24-28 oC y humedad relativa baja, como las que se registran en la zona del Cesar.

La progenie potencial de un ácaro fitófago aumenta exponencialmente con el incre-mento de temperatura, así en un mes una hembra de Tetranychidae puede producir

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12.000 individuos a 21 oC y 13.000 a 26.5 oC. La humedad relativa alta continua reduce el incremento de la población de ácaros al afectar la oviposición, la eclosión y la sobrevivencia de los estados inmaduros. Doreste, 1988; CIAT, 1982; Pérez y Al-manza, 1988; y Fernández y Saavedra, 1996.

La precipitación afecta más a las poblaciones de ácaros que como Mononychellus produce poca telaraña que aquellas que como Oligonychus y Schizotetranychus vi-ven protegidas por ellas. CIAT, 1982.

Guzmán, 1991 sostiene que el viento es el mayor agente de dispersión de los ácaros al igual que el paso de la gente o implementos agrícolas que transiten por entre el cultivo, que les permite llegar a plantas sanas para alimentarse.

Especies asociadas al cultivo de arroz. En Colombia, Amaya, 1971; citado por Fernández y Saavedra, 1996 en un estudio sobre ácaros en las zonas arroceras del departamento del Tolima encontró a la especie Schizotetranychus orizae. En Córdo-ba, se registra S. oryzae y S. paezi.

Schizotetranychus orizae Rossi De Simons. Esta especie se ha reportado en Ar-gentina, Brasil, Colombia, Costa Rica y Venezuela. Este ácaro es de forma globosa, de color verdoso, con manchas anaranjadas o verde oscuro; las colonias se ubican en ambas caras de la hojas y ocasionan manchas logitudinales amarillentas y zonas blanquecinas redondeadas sobre toda la lámina foliar. Esto conlleva a una disminu-ción del área fotosintética, lo que se acrecienta con la formación de telarañas que cubren partes de la hoja. Doreste, 1988; Amaya, 1971; Fernández y Saavedra, 1996.

Causan daño en las hojas porque se alimenta de ellas penetrando el estilete en el tejido foliar y succionando el contenido celular. El daño se caracteriza porque produce puntua-ciones irregulares blanquecinas a verde claro, las cuales al cualecer se observan como estrías longitudinales amarillentas con manchas irregulares de igual tonalidad (Alva-rado y freitz, 1978, citados por Fernández et al, 1996). Generalmente aparece en las últimas etapas de desarrollo del cultivo y en períodos con escasa precipitación pluvial.

• Schizotetranychus paezi Alvarado y Freeitz. La hembra presenta el cuerpo deforma oval alargada. Setas dorsales del cuerpo más alargadas que los intervalosentre bases adyacentes, pubescentes. La hembra es de coloración verdosa, conmanchas de color verde oscuro en el hysterosoma, gnatosoma y patas blanque-cinas con ligera tonalidad rojiza. Fernández y Saavedra, 1996.

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El macho es de coloración similar a la hembra pero con el extremo caudal del opis-tosoma de color anaranjado. Esta especie se registra en Venezuela y en Colombia, se encontró asociado al cultivo de arroz en condiciones de riego en el municipio de Lorica en el departamento de Córdoba.

Control biológico de ácaros. Los ácaros fitófagos son universalmente sujetos a predación y al ataque de entomopatógenos. Belloti, Reyes y Guerrero, 1982; señalan que existen importantes enemigos naturales de ácaros. Estos incluyen coleópteros, hemípteros, neurópteros, dípteros, thysanópteros, arañas y ácaros. Igualmente se presentan entomopatógenos asociados a ellos.

Los insectos más promisorios se registran en el orden Coleóptera, con las espe-cies Oligota minuta y Stethorus sp. Además se incluyen Hippodamia convergens, Chrysoperla spp, Hemerobius spp y thrips pertenecientes a la familia Phlaeo-thripidae, en la cual sobresalen las especies Leptothrips mali (Fitch) y Haplo-thrips laurei Hood.

Los ácaros depredadores son, en general los enemigos naturales más efectivos de ácaros fitófagos. La familia Phytoseiidae, constituyen un componente significativo en el manejo integrado de ácaros, son considerados más eficientes como predado-res que los insectos para controlar los ácaros fitófagos, debido a que ellos presentan corto tiempo generacional, habilidad de sobrevivir y reproducirse a bajas densida-des de presa, elevada capacidad de búsqueda y otras características que muestran la importancia de estos ácaros como efectivos reguladores de ácaros dañinos aun cuando su presa está escasa. Mesa, 1992.

Los fitoseidos depositan sus huevos a lo largo de las nervaduras del envés de las hojas, prefieren vivir en la fase inferior de superficies horizontales y muestran cier-ta preferencia por superficies pilosas y rugosas, donde encuentran lugares apro-piados para refugiarse y alimentarse (Flechtmann, 1983). Viven y ovipositan entre las colonias de ácaros fitófagos, consumiendo huevos, larvas, ninfas y adultos. Una hembra puede ovipositar en promedio de 30 a 70 huevos durante el período de preoviposición.

Fernández y Saavedra, 1996 en un reconocimiento de ácaros tetranychidos y fitosei-dos en el cultivo de arroz en Córdoba, encontraron cinco especies de ácaros de la fa-milia Phytoseiidae agrupados en tres géneros Neoseiulus californicus (Mc Gregor), N. paraibensis (Moraes y Mc Murty), Proprioseiopsis cannaensis Muma, Denmark y

[400]



De León, P. mexicanus (Garman) y Typhlodromalus peregrinus (Muma). Estas espe-cies se distribuyen en toda la planta y se presentan asociadas con el ácaro Schizo-tetranychus orizae. La especie de mayor distribución geográfica fue N. Paraibensis, observándose altas poblaciones de este fitoseido a partir de los 60 días del cultivo de arroz riego y secano mecanizado.

Otros enemigos naturales de los ácaros son los hongos entomopatógenos pertene-cientes a los géneros Neozygites e Hirsutella. El primero es un hongo que aparece esporádicamente en Colombia y el Norte de Brasil causando mortalidades hasta del 100% en Mononychellus tanajoa Bondar en una a dos semanas.

MANEJO INTEGRADO DE ACAROS FITOFAGOS

El control integrado es la forma más racional de luchar contra los insectos y ácaros fitófagos en los cultivos, con el fin de mantenerlos en niveles que no produzcan da-ños económicos. La resistencia varietal, el control biológico y las prácticas cultura-les son componentes importantes del control integrado.

Se ha observado que la resistencia en las plantas está determinada por factores quí-micos y morfológicos como la pubescencia, que puede afectar la fecundidad, la pre-ferencia de oviposición o alimentación y la supervivencia de los ácaros (CIAT, 1982). Sin embargo en la actualidad no existen variedades comerciales de arroz resistentes a los ácaros dañinos.

La acción de los controladores naturales mantiene la densidad de las poblaciones de los ácaros a un nivel más bajo del que podría ocurrir en su ausencia. Este propósito es más factible cuando se combina el control biológico con la utilización de varieda-des resistentes y la implementación de prácticas culturales.

La rotación de cultivos, destrucción de plantas hospederas, limpieza de los canales de riego, inspecciones periódicas al cultivo para determinar focos y la eliminación oportuna de los residuos de cosecha anterior, son prácticas que limitan el desarro-llo de los ácaros y ayudan a disminuir su dispersión.

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Steneotarsonemus spinki Smiley PLAGA EXOTICA DEL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIA

El ácaro blanco o del vaneamiento del arroz Steneotarsonemus spinki Smiley (Prostigmata : Tarsonemidae) , se encuentra ampliamente distribuido en Asia Tropical. Se ha reportado en República Dominicana, Haití, Cuba, Costa Rica y recientemente en Panamá. En el 2005 se registra este ácaro en Colombia, de-tectándose en la zonas del Casanare y el Tolima, pero posiblemente se introdujo mucho antes.

Este artrópodo es considerado como de alerta máxima o plaga grave por su consi-deración cuarentenaria, es una plaga seria en los países asiáticos, siendo responsa-ble del 70% de los daños en la década de 1970-1980.

En el 2005 se registró la presencia del ácaro Steneotarsonemus spinki en Co-lombia, detectándose en las zonas de Casanare y el Tolima, posteriormente en el Caribe Húmedo y Seco. En el 2009 se presentó una alerta por la presencia de este artrópodo en la región de Saldaña y Espinal. Desde el 2010 se registra en los Llanos Orientales y se le ha atribuido la disminución en los rendimientos sin es-tablecer los factores que incidieron en la producción del cultivo de arroz en cada zona arrocera.

Ocasiona dos tipos de daños. Directo, cuando al alimentarse de la planta de arroz, extrae el contenido de la vaina de las hojas produciendo deshidratación y la muerte del tejido. Además, se alimenta de los granos en formación, impidiendo su llenado, causando vaneamiento. El daño indirecto se origina cuando el ácaro en el proceso de alimentación, inyecta toxinas a las células que provocan defor-maciones en el tejido vegetal, especialmente en el grano, originando el síntoma conocido como “pico de loro”. Este ácaro tiene la capacidad de transportar en su cuerpo al hongo Sarocladium oryzae, el cual es inoculado por el al romper el tejido vegetal, provocando una sintomatología con panículas anormales con gra-nos vanos y manchados.

El control de este ácaro se dificulta por la ubicación en el interior de las vainas de las hojas y su mayor concentración en las bases de las mismas, que hacen difícil la acción de los productos químicos y biológicos. Los ácaros han demostrado gran capacidad de adaptación y habilidad para desarrollar resistencia a diferentes productos.

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LOS ACAROS TARSONEMIDAE

Los ácaros tarsonemidos, presentan hábitos muy diversos, que van desde fitófa-gos fungívoros e insectívoros. Esta familia es primordialmente tropical y subtropical (Beer, 1954 citado por Ochoa et al, 1991.)

Son por lo general de colores claros, de blanquecinos a amarillentos y brillantes. Tienen el gnatosoma en forma de cápsula, a veces elongado y por lo general es visible desde arriba. Los palpos son diminutos, con los quelíceros estiletiformes y parcialmente retráctiles. Las patas IV de las hembras están ausentes o son más pe-queñas y delgadas que las II y III; los machos tienen tres o cuatro pares de patas; el IV para está modificado para que les ayude a agarrar a la hembra durante la cópula.

Estos ácaros miden entre 100 y 300 micrómetros. Se caracterizan por el desarrollo de apodemas en la porción ventral del cuerpo. Su integumento es relativamente duro en las formas maduras y presenta una superficie brillante. El cuerpo se divide en tres porciones definidas: el gnatosoma, el propodosoma y el histerosoma. Las partes bucales consisten de fuertes palpos, con segmentación indistinta, insertados en la porción apical del gnatosoma y de los quelíceros pares, delgados estiletifor-mes, cuya base se inserta en la parte media de la base de los palpos (Flechtmann 1977, Krantz 1978, Lindquist 1986, citados por Ochoa, et al 1991).

Las hembras poseen órganos en forma de vejiguilla o mazo (órganos pseudoestig-máticos), localizados dorsolateralmente entre las coxas I y II. Tienen seis pares de setas dorsocentrales. Los tarsonemidos presentan diformismo sexual, los machos son más pequeños que las hembras y el contorno del cuerpo es marcadamente dife-rente. Los machos son más obtusos en la región posterior del cuerpo y están equi-pados en su parte caudal con una estructura singular, llama cápsula genital (Beer 1954, Flechtmann 1977, Lindguist 1986 citados por Ochoa, et al 1991).

Origen y distribución geográfica: El ácaro S. spinki se reporta desde inicios del siglo XX. Este artrópodo es originaria del Asia, donde se presenta en China, Corea, Filipinas, India, Sri Lanka, Tailandia y Taiwán. En América central está presente en Costa Rica, Cuba, Haití, Nicaragua, República Dominicana y en Panamá. En Norte América, se registra en Louisiana y E.E.U.U.

Identificación: Los caracteres diagnósticos para la separación de S. spinki de las demás especies de Steneotarsonemus se refiere a las setas de la pata de los ma-

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chos: la pata III con una seta en forma de espora, robusta y corta en la tibia; pata IV con un par de setas en forma de puñal, sin fémur ni genus (Smiley, 1967).

Las hembras presentan órganos pseudoestigmáticos ovoides, con pequeñas pro-yecciones en forma de esporas en la superficie. Los machos muestran apodemas III y IV bien desarrollados, haciendo que las extremidades anteriores de los apodemas IV no se extiendan hasta el nivel de los apodemas III (CHO et al, 1999)

Aspectos biológicos: El ácaro es transparente. El macho se distingue de la hembra por el tamaño del cuerpo. El último par de patas en el macho se utiliza para apretar y defenderse, mientras que en la hembra son reducidas y de menor tamaño. El huevo es de forma ovoide, blanco u opaco. Son colocados individualmente en el interior de las vainas. Una hembra puede ovipositar 50 huevos en cinco días. La ninfa de forma alargada se diferencia del adulto, porque posee tres pares de patas. El adulto presenta 4 pares de patas. El cuerpo es transparente. La hembra es más grande que el macho.

Las hembras de S. spinki miden 274 mm de ancho y 108mm de largo y el macho 217x 121mm. Tanto las hembras como los machos presentan el cuerpo elongado, siendo más largo en la región del histerosoma (Ramos y Rodríguez, 1998).

La duración del ciclo biológico del ácaro depende mucho del comportamiento de las temperaturas, la humedad relativa y la fenología del cultivo. Con temperaturas medias de 20, 24 y 34 oC, el ácaro tiene un ciclo de 11.33; 7.77 y 4.88 días respectiva-mente (Gutiérrez, 2000). En las condiciones de Cuba se producen dos generaciones en el período de enero -febrero, mientras que en los meses de julio y agosto puede producir hasta nueve generaciones en un mes.

Hábitat del ácaro. El ácaro vive en la vaina de las hojas. En Panamá las poblaciones más altas se han observado en la tercera y cuarta vaina, ubicándose en la mitad de esta, mientras que en Cuba, se registra en la segunda y tercera vaina, prefiriendo la segunda vaina. El ácaro solamente se aprecia con una lupa que aumente su tamaño diez veces (10X). El ácaro vive en las semillas pero las plantas se infestan desde los primeros 20 o 30 días de germinadas y se presenta con más frecuencia en las vainas de las hojas.

Factores que influyen en los brotes: Las características biológicas de la especie y las condiciones favorables, inciden en el poder de expresión de Steneotarsonemus spinki. Este ácaro cuyo huésped específico es el arroz, presenta ciclo biológico muy

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corto. El éxito inicial para establecerse la ubicación en el interior de las vainas, la velocidad de dispersión y la dinámica de la población que coincide con la formación de la panícula, ayudan a las implicaciones económicas en zonas con altas tempera-turas y humedad relativa alta.

Síntomas y Daños: En edades tempranas y toda la fase vegetativa de la planta de arroz, no se observan a simple vista síntomas que indiquen la presencia de la pla-ga. Camargo et al 2006, indican que los síntomas generales consisten en panículas vanas, algunas con curvaturas anormales del pedúnculo (pico loro) y en la fase de maduración permanecen erectas. Presencia de granos vanos o parcialmente llenos, algunos con curvaturas y manchados con tonalidades desde pardo claro hasta negro, afectando la calidad molinera del grano. La vaina de la hoja bandera muestra una pu-drición visible a lo largo de los bordes de esta, observándose desde el punto de salida de la panícula. En el interior de las vainas se presentan puntos o zonas necrosadas con altos niveles de población de huevos, ninfas y adultos del ácaro (Gutiérrez, 2000).

Se pueden encontrar panículas vanas sin afección del hongo, pero cuando están presentes ambos se incrementa el daño. La afección del complejo ácaro - hongo, impide o restringe la emergencia de la panícula, causa manchas oblongas o irre-gulares de color café grisáceo, además vaneamiento y manchado del grano. Estos síntomas también pueden ser provocados por otros microorganismos incluyendo las bacterias oportunistas que se incorporan al complejo. Sarocladium oryzae es un hongo oportunista que aprovecha los daños del ácaro. Las plantas atacadas por el complejo ácaro-hongo registran más de 30% de granos vanos, llegando en ocasio-nes a causar vaneamiento total de la panícula.

Fluctuación poblacional: La fase fenológica de mayor susceptibilidad del cultivo, reporta que a medida que las plantas se acercan a la fase reproductiva: emergen-cia de la panícula-crecimiento del grano, se registra un incremento apreciable en la densidad de los ácaros por planta y el número de plantas infestadas.

La población del ácaro se incrementa a partir de la fase de inicio del primordio floral hasta la emergencia de la panícula. Después de la formación de la panícula, los fac-tores del clima favorecen el incremento y reproducción del ácaro, ya que se presen-tan las mejores condiciones de la planta de arroz para que este tarsonemido alcance sus máximas poblaciones y exprese su mayor daño.

En la etapa vegetativa es común observar ninfas y hembras, mientras que de flo-ración a maduración se registra mayor presencia de machos con una relación de 4 machos x 1 hembra (Quiroz 2005, comunicación personal).

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Dispersión. En condiciones naturales a cortas distancias este ácaro se disemina a través del viento, el agua de riego o los insectos asociados al cultivo de arroz (Alma-guel et al 2003). La intensidad del viento puede dispersar el ácaro a largas y/o cortas distancias. Los implementos agrícolas utilizados por el hombre son importantes agentes de diseminación.

En arroz de riego S. spinki puede diseminarse de un campo a otro a través de res-tos de cultivos que son transportados en las corrientes de agua. Se han colectado especimenes de este ácaro en pequeños pedazos de tejido vegetal que viajan en las corrientes de agua.

Las hembras son las que migran, para sobrevivir hasta que aumentan las condi-ciones favorables para su desarrollo. Pueden desplazarse hasta 100 metros y so-brevivir a períodos de inundación hasta de 92 horas. La diseminación del ácaro en el cultivo, varía con la hora del día. Investigaciones realizadas en condiciones de campo, han demostrado que el mayor número de ácaros se diseminan en el período de 12:00 a 15:00 p.m.

Control biológico de Steneotarsonemus spinki. Los ácaros depredadores son, en general los enemigos naturales más efectivos de ácaros fitófagos. La familia Phyto-seiidae, constituyen un componente significativo en el manejo integrado de ácaros. Los fitoseidos son más eficientes como predadores que los insectos para controlar los ácaros fitófagos, debido a que ellos presentan corto tiempo generacional, habili-dad de sobrevivir y reproducirse a bajas densidades de presa, elevada capacidad de búsqueda y otras características que muestran la importancia de estos ácaros como efectivos reguladores de ácaros dañinos aun cuando su presa está escasa.

En Panamá se ha identificado a al fitoseido Proprioseiopsis sp y se reporta como un eficiente depredador de S. Spinki, ayudando a mantener las poblaciones por debajo de los niveles de daño económico.

Evaluaciones realizadas por el IDIAP con bioplaguicidas a base de Beauveria bas-siana, Paecilomyces lilacinus, Metarhizium anisopliae, Verticilliun lecani y Bacillus thuringiensis var, Kurstaki, indican que se registraron entre 89 y 98% de control a los 36 días después de la aplicación de los productos.

Los fitoseidos depositan sus huevos a lo largo de las nervaduras del envés de las hojas, prefieren vivir en la fase inferior de superficies horizontales y muestran cierta

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preferencia por superficies pilosas y rugosas, donde encuentran lugares apropiados para refugiarse y alimentarse (Flechtmann, 1983). Viven y ovipositan entre las colo-nias de ácaros fitófagos, consumiendo huevos, larvas, ninfas y adultos. Una hembra puede ovipositar en promedio de 30 a 70 huevos durante el período de preoviposición.

Dentro de los insectos, se reportan como promisorios los thrips de la familia Phlaeo-thripidae, en la cual sobresalen las especies Leptothrips mali (Fitch) y Haplothrips laurei Hood.

MANEJO INTEGRADO DE Steneotarsonemus spinki

La capacitación y el entrenamiento de un práctico de campo dedicado a los monito-reos de la población y daño, permite establecer la presencia del ácaro en los estados tempranos, para retrasar la llegada del ácaro a los lotes. Dentro de las medidas se indican el uso de semilla certificada, la eliminación e incorporación de los resi-duos de la cosecha anterior, para limitar los focos de infestación. Manejar épocas de siembras similares entre los agricultores de una misma zona, para evitar la presen-cia de hospedero y alimento permanente del ácaro.

La nutrición balanceada de las plantas ayuda a tolerar las poblaciones de los ácaros. El nitrógeno se debe aplicar de acuerdo a los resultados de investigación obtenidos en cada zona arrocera y fraccionada acorde con la variedad y fenología de la planta de arroz. El exceso del nitrógeno y las densidades de siembra altas, pueden incre-mentar los efectos del ácaro y de otros problemas fitosanitarios como la Piricularia y la Rhizoctonia, por que se ayuda a la infestación temprana del ácaro y se predispo-ne la planta para el desarrollo de los fitopatógenos.

La acción de los controladores naturales mantiene la densidad de las poblaciones de los ácaros a un nivel más bajo del que podría ocurrir en su ausencia. Este propósito es más factible cuando se combina el control biológico con la utilización de varieda-des resistentes y la implementación de prácticas culturales.

La rotación de cultivos, destrucción de plantas hospederas, limpieza de los canales de riego, inspecciones periódicas al cultivo para determinar focos y la eliminación oportuna de los residuos de cosecha anterior, son prácticas que limitan el desarrollo de los ácaros y ayudan a disminuir su dispersión.

[407]



MUESTREO Y COMPORTAMIENTO DEL ACARO Steneotarsonemus spinki Comportamiento poblacional del ácaro: Este trabajo se efectuó en el 2010 en un lote comercial de arroz, en el cual buscó relacionar la magnitud de la población del ácaro con el estado de desarrollo del cultivo (fenología).

• Muestreo. Marcar 9 puntos con estacas y banderas, empezando el recorrido de izquierda a derecha. La distancia entre cada punto corresponde a una distribu-ción tal que sea representativa para el área a evaluar (figura 1). Para ello el lote se divide en tres niveles con dirección Norte- Sur y tres (3) en dirección Orien-te-Occidente para un total de 9 sectores. El lote se recorre en su totalidad.

• Unidades para muestreo: En cada punto se toman 2 tallos (macollas) con raíces y se depositan en bolsas de plástico en neveras de icopor debidamen-te marcadas con el nombre de la finca, fecha de muestreo, variedad, edad del cultivo y punto de muestreo (1 a 9). Las muestras se analizan al estereosco-pio, el mismo día de la colecta, tomando de cada tallo las tres primeras hojas con vaina considerando la hoja superior completamente emergida como la pri-mera. En cada vaina se contabiliza el número total de ácaros blancos adultos TOTAL: 9 puntos x 2 tallos x 3 hojas = 54 hojas/lote. Esto implica que la unidad de muestreo son las hojas con vaina (bien formadas).

• Frecuencia del muestreo. El monitoreo se realizó desde los 40 días de emergi-do el cultivo hasta la etapa de maduración, cada 10 días.

1 6 7

2 5 8

3 4 9

Figura 1. Diagrama de la distribución de los puntos de muestreo por lote.

[408]



El número de muestras por lote en esta fase exploratoria, tiene como punto de par-tida, la facilidad, la logística, el recurso físico y la viabilidad técnica de revisar en condiciones de laboratorio un lote por día, debido a la capacidad de trabajo.

Monitoreo y estimación del tamaño de muestra. Se efectuó en el 2010 A y 2011 B en varios lotes comerciales de arroz en el municipio de Montería. En cada lote se monitoreó la población del ácaro de acuerdo a la metodología descrita anteriormente, o sea muestreo sistemático en cuadrícula (figura 1), realizando un único muestreo en la etapa de floración del cultivo. La información obtenida se anotó en una tabla de Excel elaborada para tal fin. Se determinó promedio y varianza para estimar el número de muestra a usar en el futuro teniendo en cuenta la Confiabilidad (Z) y el Máximo Error Permisible (MEP), según la fórmula de la figura 2. También se determinaron los coeficientes a y b de la ley de Taylor como indicadores del patrón espacial del ácaro, para ver cómo ellos, pueden afectar el tamaño de la muestra.

Muestreo para un Promedio

Parámetro

d d

IC = –X ,√ n

Z Sx(

(

)

)XMEP

X +

d =

d =

MEP X̂+

+

√ nZ Sx

√ nZ α S

n =2

Figura 2. Máximo Error Permisible (MEP), Confiabilidad (Z), intervalo de confianza (IC) y número de muestras (n).

Poblaciones de S. spinki. El propósito es el de evaluar las poblaciones de áca-ro en las diferentes líneas/variedades de arroz, durante su época de floración. Fe-dearroz ha efectuado evaluaciones en los demostrativos de variedades sembrado semestralmente desde el 2007 hasta el 2012 A. Se evaluan variedades comerciales, sembradas a 100 kilogramos por hectárea en 10 surcos de 5 metros de longitud. El muestreo se realiza en la etapa de floración, tomando aleatoriamente 30 tallos con raíz de cada variedad.

[409]



El comportamiento poblacional de S. spinki se relaciona con el desarrollo del cultivo. El ácaro se registró desde los 40 días en la tercera hoja y las mayores poblaciones se presentaron a los 70 días (etapa de floración). En la etapa de floración la mayor po-blación estuvo asociada a la hoja 3 (línea verde), mientras que en la etapa de grano lechoso la hoja bandera (línea azul) albergó la mayor población del ácaro (figura 3).

020406080

100120

Días después de emergencia Días después de emergencia Días después de emergencia

30 50 70 90

020406080

100120

30 50 70 90

S. s

pink

i

Dias después de emergencia

Punto 3 Punto 4

1 2 3

020406080

100120

30 50 70

S. s

pink

i


Punto 4

1 2 3

6080

100120

S. s

pink

i


Punto 2

1 2 3

020406080

100120

30 50 70

S. s

pink

i


Punto 5

1 2 3

020406080

100120

30 50 70 90

S. s

pink

i


Punto 1

1 2 3

020406080

100120

30 50 70 90

S. s

pink

i


Punto 6

1 2 3

020406080

100120

30 50 70 90

Punto 7

020406080

100120

30 50 70 90

Días después de emergencia Días después de emergenciaDías después de emergencia

020406080

100120

30 50 70 90

Días después de emergencia

020406080

100120

30 50 70 7090Días después de emergencia

020406080

100120

30 50 90 70Días después de emergencia

020406080

100120

30 50 90

020406080

100120

30 50 70 90

Punto 2 Punto 5 Punto 8

Punto 7Punto 6Punto 1

S. s

pink

iS.

spi

nki

S. s

pink

i

S. s

pink

iS.

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nki

S. s

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i

S. s

pink

iS.

spi

nki

S. s

pink

i

Figura 3. Concentración de la población de S. spinki en hojas de acuerdo a la etapa del cultivo de arroz. Montería, 2010 A.

En general, se puede decir, que cerca del 43% de los ácaros ocuparon la “Hoja 3” y cerca del 39% la Hoja Bandera (Hoja 1). Las hojas 2 y 3 retienen cerca del 60% de la población de ácaros y ellas están completamente formadas en el momento de floración, por lo que puede pensarse en definir las hojas 2 y 3 para muestreos hasta cerca de los 60 días,y las hojas 1 y 2, a partir de los 70 días (tabla 1).

[410]



En la época que registró mayor población de ácaros vistos, es decir entre los 70-80 días, hubo una concentración del 41% de la población. Acumulado hasta el día 70, sólo totalizó el 24%. ( tabla 1). Esta concentración de la población ayuda a determi-nar épocas adecuadas para la detección y/o estimaciones de población del ácaro, durante programas de seguimiento fotosanitario.

Tabla 1. Población de S. spinki de acuerdo a la etapa fenológica del cultivo de arroz y a la hoja ocupada. Montería, 2010 A.

DIAS DE EMERGIDO EL CULTIVO

40 50 60 70 80 90 Tot %

Hoja 1 Tot 0 0 1 123 12 115 251 38.62

Hoja 2 Tot 6 1 35 55 21 2 120 18.46

Hoja 3 Tot 0 32 77 87 39 44 279 42.92

Tot 6 33 113 265 72 161 650

% 0.92 5.08 17.38 40.77 11.08 24.77

% Acum. 0.92 6.00 23.38 64.15 75.23 100.00

MONITOREO EN LOTES COMERCIALES

Se evaluaron 47 lotes en el período de 2010 A al 2011 B, con un rango para el pro-medio de 0,02 a 58,83 ácaros/vaina y una varianza respectiva de 0,02 y 4771.

Con la expresión definida para n (figura 2), se determinó el tamaño de muestra nece-sario para estimar la población del ácaro en un lote de arroz. En la tabla 2 aparecen los tamaños de muestra para cinco niveles de confiabilidad (99, 95, 90, 85 y 80%) y para cinco niveles de precisión (MEP: 1, 5, 10, 15 y 20 %) Para esta determinación, se asumió el valor de promedio más alto encontrado en los lotes y su respectiva varianza (tabla 2).

[411]



Tabla 2. Tamaño de muestra de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A-2011B

TAMAÑO DE MUESTRA N, PARA ESTIMAR UN PROMEDIO

X 59 S2 4771 MEP MEP MEP MEP MEP

Confiabilidad Alfa a Z:1 cola:

a

Z:2 colas :

a/2

0.01 0.05 0.10 0.15 0.20

0.99 0.01 2.3263 2.5758 90937 3638 910 405 228

0.95 0.05 1.6449 1.9600 52651 2107 527 235 132

0.90 0.10 1.2816 1.6449 37082 1484 371 165 93

0.85 0.15 1.0364 1.4395 28402 1137 285 127 72

0.80 0.20 0.8416 1.2816 22511 901 226 101 57

Estos resultados indican que se requieren 57 muestras para estimar un promedio con una confiabilidad del 80% y un MEP del 20% en una población que tenga 59 áca-ros/vaina en promedio y una varianza de 4771. El intervalo de estimación del 20% de máximo error permisible es 47.2-78.8.

Patrón de distribución. La relación varianza/promedio, numéricamente mayor que uno, en cada muestra evaluada (datos no presentados en este reporte), y los índices de Taylor calculados para la serie de muestras (figura 4), donde el intercepto (a=1.797, A=exp(a) =6.03 ) es un factor de muestreo, y la pendiente (b=1.409) co-rresponde a la estimación del índice de disposición espacial de la especie, sugieren un comportamiento “agregado”, o “en colonias” o “contagioso”.

Este resultado, permite predecir la varianza en función del promedio, a partir de la experiencia obtenida con los 47 lotes. De esta manera, contar con un proceso que haya mitigado posibles errores de muestreo en algún lote, al hacer una ajuste con-junto de toda la zona, robustece los cálculos y puede aprovecharse para refinar el tamaño de muestra ya estimado.

[412]



y = 1,409x + 1,797R² = 0,906

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

0,000 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000

log(var)

log(prom)

ley de Taylor

Figura 4. Patrón de distribución de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A. n=47 lotes

El conocimiento de valores preliminares de la Ley de Taylor, se puede aplicar a la siguiente expresión para calcular el tamaño de la muestra:

𝑛𝑛 =𝐴𝐴𝑋𝑋!!!

𝐷𝐷!

De nuevo, tomando diferentes valores de Máximo Error Permisible (D) y de Confia-bilidad, el tamaño de muestra de 54, nos ofrece ahora una confiabilidad cercana al 95 % (tabla 3).

Tabla 3. Tamaño de muestra, a partir de los coeficientes del ajuste de la ley de Taylor, sobre poblaciones de S. spinki en el cultivo de arroz, Montería 2010 A-2011B.

A=6.03 factor de muestreo b=1.797 indice de agregación de la especie.

TAMAÑO DE MUESTRA UTILIZANDO LOS COEFICIENTES DE LA LEY DE TAYLOR

DConf Z 0,05 0,10 0,15 0,2095 1,9600 833 208 93 5290 1,6449 586 147 65 3785 1,4395 449 112 50 2880 1,2816 356 89 40 22

Este tamaño de muestra ha sido definido pensando en una población que esté apro-ximadamente por los 59 individuos. Lo anterior significa que para poblaciones más

[413]



bajas, no se podría garantizar la misma confiabilidad y precisión, pero si para aque-llos casos en los cuales el nivel puede superar los 59 ácaros.

Existe otro tipo de muestreo, en el cual sólo se indaga la posibilidad de que el orga-nismo esté presente. Se conoce como:

Muestreo de Detección. Podría plantearse una estrategia híbrida, en la cual, en las primeras fases del cultivo se hace un muestreo de detección y una vez se encuentre la presencia, se realiza la fase de estimación, en aquellos sitios donde se haya re-gistrado o que estén en la época de floración. Se ha calculado el tamaño de muestra para encontrar al menos un ácaro, en una población que se supone tiene una inci-dencia de F y la confiabilidad está dada por P (95%), según la expresión:

P F N0.95 0.01 2990.95 0.02 1490.95 0.03 990.95 0.04 740.95 0.05 590.95 0.06 49

Este es un muestreo válido para “detección” de presencia del ácaro, por lo tanto, basta con ver 1 ácaro para saber que sí está en el lote.

Si con 59 muestras, no aparece ningún ácaro, la respuesta es: no está o está con una incidencia inferior al 5%. El desarrollo general de la fórmula se presenta en la figura 5.

n

Proporción de incidencia

TAMAÑO DE MUESTRA PARA DETECCIÓN (INCICENCIA)

Figura 5. Plan de muestreo para detección (Confiabilidad 95%) de S. spinki en el cul-tivo de arroz, Montería 2010 A.

[414]



POBLACION DE Steneotarsonemus spinki EN VARIEDADES

Los resultados durante el desarrollo de la investigación, indican que existen diferen-cias en la población del ácaro en las variedades y semestres evaluados. Se observa que la población promedio en las variedades evaluadas fue de 37,3 ácaros/vaina. El artrópodo mostró mayor preferencia por las variedades Fedearroz Victoria I, Oryzica llanos 4 y Fedearroz 275 (tabla 3).

La reacción de los materiales de arroz, muestran que las menores poblaciones se observaron en las variedades Fedearroz 174, Fedearroz 2000 y Fedearroz 60 con 18,2, 21,1 y 21,9 ácaros/vaina respectivamente.

Las poblaciones del artrópodo presentaron diferencias en los seis (6) semestres eva-luados con rangos de 11,7 a 88,9 ácaros/vaina. Las menores poblaciones se obser-varon en el 2007 A con un promedio de 11,7 ácaros/vaina, mientras que en el 2010 B se registraron las máximas poblaciones con 88,9 ácaros/vaina (tabla 3, figura 4).

Tabla 3. Población de Steneotarsonemus spinki en variedades de arroz, Montería 2007A-2011 A. (variedades ordenadas ascendentemente por promedio de población).

Variedad 2011A

2010A

2010B

2009A

2008A

2007A Promedio STD Varianza

Fedearroz 174 3,1 1,7 15,6 29,5 41,3 18,2 17,1 292,1Fedearroz 2000 4,1 21,2 31,2 31,6 31,5 6,7 21,1 12,8 163,4

Fedearroz 60 5,1 1,2 46,1 31,3 36,4 11,3 21,9 18,5 341,5Fedearroz 473 12,4 13,7 36,6 34,2 40,4 14,3 25,3 13,1 171,4

Oryzica llanos 5 11,7 3,9 64,2 26,6 32,8 1075,5Cica 8 10,8 13,1 33,6 26,1 67,6 10,0 26,9 22,1 487,5

Fedearroz 50 30,9 19,8 59,2 24,5 34,3 5,1 29,0 18,0 324,0Oryzica 1 8,6 35,6 45,2 29,8 19,0 360,1

Fedearroz 733 37,4 1,1 73,5 51,8 13,4 4,4 30,3 28,9 837,6Fedearroz Caracoli 15,6 5,7 81,0 33,3 21,5 31,4 29,5 868,0

Colombia XXI 29,3 15,7 109,4 46,3 28,4 7,5 39,4 36,7 1350,0Fedearroz Mocari 61,7 11,1 127,5 26,6 8,5 15,6 41,8 46,3 2141,9

Fedearroz Victoria II 108,7 20,4 49,2 38,4 55,4 16,6 48,1 33,4 1116,1Fedearroz 369 50,0 31,3 120,2 38,8 29,5 20,3 48,4 36,6 1338,8

Yacu 9 6,2 21,2 125,2 52,1 51,2 52,9 2800,6Oryzica Caribe 8 7,4 27,1 175,0 35,3 20,1 53,0 69,0 4757,5Fedearroz 275 8,1 21,4 111,1 69,0 64,0 54,7 41,1 1688,1

Oryzica llanos 4 102,7 8,6 42,4 66,4 55,0 39,7 1572,3Fedearroz Victoria I 49,7 8,7 185,0 41,8 38,7 16,8 56,8 64,7 4190,4Promedio S. spinki 30,8 13,4 88,9 40,9 36,0 11,7 37,3 28,1 787,8

[415]



La figura 4, se concentra en la representación temporal de los promedios de ácaro en las variedades de mayor presencia en Colombia al momento de este estudio.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

POBLACIÓN DEL ÁCARO S. SPINKIEN VARIEDADES DE ARROZ. MONTERÍA 2007 A - 2011 A

2007A 2008A 2009A 2010A 2010B 2011A

Fedearroz 473 Fedearroz 50 Fedearroz 733 Fedearroz 174 Fedearroz 2000

CONTROL BIOLOGICO COMO ALTERNATIVA PARA EL MANEJO INTEGRADO DE INSECTOS FITOFAGOS EN ARROZ

El empleo intensivo de agroquímicos en el cultivo de arroz está ampliamente difun-dido en Colombia y Latinoamérica, y su uso ha ocasionado consecuencias negativas como la reducción progresiva de los enemigos naturales, resurgencia de sogata, la aparición de insectos secundarios como el Thrips, Salbia, Diatraea y el gorgojito Oechetina sp, sumados al incremento de los costos de producción en el agroecosis-tema arrocero y los efectos originados en la salud y el medio ambiente.

El deseo de evitar o minimizar los problemas secundarios causado por los insecticidas, en especial su interferencia con el control biológico, ha sido en gran parte el responsa-ble del desarrollo y aplicación de programas de control de plagas, en los cuales se han combinado todas las técnicas adecuadas en un sistema coordinado, unificado y flexible,

[416]



para manejar las poblaciones de insectos en forma tal que se evite el daño económico y se minimicen los efectos adversos sobre los organismos y el ambiente (Calvert, 1996).

El control biológico es una alternativa ecológica, permanente y económica para el ma-nejo racional de insectos plagas. Considera la actividad espontánea de los agentes de regulación biótica y natural, más el uso deliberado de los mismos por el hombre. El control biológico integrado con otras medidas de carácter cultural, mecánico, físico, microbiológico y aún químicos selectivos, aplicados en situaciones muy justificadas, constituye un sistema ideal, seguro y permanente para manejar poblaciones de insec-tos fitófagos y hace parte fundamental del Manejo Integrado de Plagas (García, 1992).

Estudios realizados en el cultivo de arroz en Colombia muestran la existencia de una amplia diversidad de organismos benéficos, conformados por parasitoides, preda-dores y entomopatógenos que cumplen un importante papel en la regulación de varios insectos dañinos.

El Control Natural, se refiere al mantenimiento de la densidad de una población más o menos fluctuante de un organismo dentro de ciertos límites superiores e infe-riores, definible sobre un período de tiempo por la ACCION de factores abióticos y bióticos (De Bach, 1969).

Los factores abióticos, hacen referencia a las condiciones físicas del ambiente como: temperatura, humedad relativa, precipitación, evaporación, viento y nubosidad en-tre otros. Influye directa e indirectamente en las poblaciones.

Directamente influyen en la longevidad, crecimiento, reproducción y comportamien-to. Determinan la distribución geográfica, tasa de crecimiento, densidad y estacio-nalidad de las poblaciones de insectos.

Entre los factores bióticos, están los enemigos naturales cuya función es regular la población de los insectos fitófagos en los cultivos.

El Control Biológico se entiende como el uso intencional de los enemigos natura-les de los organismos dañinos para regular sus poblaciones. Como un método de control aplicado, es la utilización y manipulación de los enemigos naturales con el propósito de producir una reducción en la densidad promedia de una especie con-siderada como plaga por el hombre De Bach (1969). El 98-99% de los insectos fitó-fagos tienen enemigos naturales eficientes y el 1-2% son conocidos como plagas.

[417]



El Control biológico, es un sistema racional y económico de disminuir las poblacio-nes de organismos, mediante el estudio y la utilización expresa y sistemática de sus enemigos naturales: parasitoides, predadores y entomopatógenos.

METODOS DE CONTROL BIOLOGICO

• Conservación, consiste en proteger, mantener e incrementar los enemigos na-turales presentes en el ambiente, con el fin de aumentar el impacto sobre los organismos dañinos. Promueve la actividad, sobrevivencia y reproducción de es-pecies entomófagas presentes en el área de interés. La conservación de especies entomófagas presenta capacidad para promover la regulación del conjunto de poblaciones fitófagas, a diferencia del control biológico clásico, o por aumento que se dirigen al control de una sola especie (Trujillo, 1998).

• La Introducción, se conoce como control biológico clásico y consiste en la uti-lización de Enemigos Naturales de plagas exóticas que luego de ser ubicadas en la región de origen de la plaga son llevadas a las regiones afectadas, previa eva-luación y experimentación. A este método se recurre cuando las plagas de origen nativo no tienen enemigos naturales.

• Aumento, es la adición estratégica de Enemigos Naturales para mejorar la efi-cacia tanto de agentes nativos como introducidos. En ella se dan dos enfoques: La inoculación, que se logra liberando los enemigos naturales antes que la po-blación de la plaga crezca demasiado, mientras que en la Inundación, los enemi-gos naturales son liberados masivamente para conseguir un efecto rápido.

AGENTES DE CONTROL BIOLOGICO

Los agentes de control biológico se agrupan en parasitoides, predadores y ento-mopatógenos. En la práctica de control biológico interesan los enemigos naturales efectivos, capaces de regular y mantener las poblaciones de los insectos fitófagos en niveles bajos.

[418]



Un enemigo natural debe ser capaz de responder rápidamente a las dinámicas po-blacionales de la plaga, encontrando proporcionalmente más enemigos naturales a medida que la población de la plaga tienda a incrementarse (Cave, 1995). El enemigo natural seleccionado debe ser capaz de reconocer, encontrar y atacar al insecto que se desea controlar en las condiciones en que se presente y adaptarse a las condicio-nes climáticas en que se espera que funcione (Trujillo, 1998).

Los enemigos naturales deben manifestar características como especificidad, alta capacidad de reproducción, amplia adaptación al ambiente, alta habilidad de bús-queda y/o dispersión y facilidad de reproducción o multiplicación en el laboratorio.

• PARASITOIDE: Es un organismo que en su estado inmaduro vive dentro o sobreel cuerpo de otro organismo, se alimenta de un solo hospedero y lo mata; el es-tado adulto vive libre, no siendo parasítico. Se diferencia de un Parásito, porquemata a su hospedero para poder lograr su desarrollo completo. En este gruposobresalen los órdenes de insectos Hymenóptera y Díptera. Las avispas comoTrichogramma spp, Telenomus remus y la mosca Metagonistilum minense, sonejemplos de parasitoides en el cultivo de arroz.

Los parasitoides que atacan estados tempranos del hospedero, se consideran efi-cientes porque disminuyen las poblaciones de las plagas, reduciendo el daño a las plantas. Si su desarrollo se lleva a cabo en el interior del hospedero, se llama endo-parasitoide y externamente ectoparasitoide.

• PREDADOR: Es un organismo carnívoro que en su estado inmaduro y/o adultobusca activamente y captura varias presas, las cuales consume parcialmente ototalmente. El tamaño a menudo es mayor que el de la presa.

Existen dos tipos de depredadores: Generalistas o polífagos, los cuales consumen una amplia gama de presas, concentra su depredación en las más abundantes y pueden sobrevivir en cualquier ecosistema, mientras que los Especialistas, consu-men una especie o grupos de presas y no sobreviven en ecosistemas que no con-tengan la presa apropiada.

Las especies importantes de depredadores se encuentran en los órdenes Coleóp-tera, Hemíptera, Neuróptera, Hymenóptera, Odonata, Díptera, Dermaptera, Acari-na y Aranea. Las arañas, coccinellidos y libélulas son depredadores importantes en el cultivo de arroz.

[419]



La principal diferencia entre parasitoides y depredadores radica en el número de indi-viduos consumidos por el estado parasítico del parasitoide o estado del depredador. Un parasitoide requiere un hospedero para completar su desarrollo, mientras que un depredador consume varias presas durante su desarrollo inmaduro y/o como adulto.

Los parasitoides se consideran más eficaz que los depredadores porque general-mente son más específicos, presentan mejor sincronización con el hospedero y re-quieren de un sólo hospedero.

En Colombia, la densidad de huevos de la novia del arroz Rupela albinella es alta, pero en el campo hasta el 96% de estos huevos pueden ser atacados por parasi-toides. Gracias a este alto parasitismo, la novia del arroz es un insecto de menor importancia económica en el país (Pantoja, 1997).

• ENTOMOPATOGENOS: Son microorganismos que transmiten enfermedad, cau-sando deterioro de la función fisiológica normal y muerte del hospedero. Estos agentes atacan al insecto una vez son ingeridos o atraviesen la cutícula. Se mul-tiplican rápidamente matando al hospedero por la producción de toxinas o por deficiencia nutricional. Los cadáveres de los insectos liberan millones de coni-dias individuales que son dispersadas por el viento y la lluvia.

La mayoría de los entomopatógenos presentan especificidad al hospedero o atacan solo una especie o género. Existen cinco grupos principales de agentes de control microbiológico: Hongos, Bacterias, Virus, Protozoarios y Nemátodos.

La utilización exitosa de enfermedades de insectos depende de la biología y carac-terísticas tanto del insecto huésped como del microorganismo parásito. Asi mis-mo influye de manera decisiva el medio ambiente, es decir debe existir un hábitat apropiado y común. Las poblaciones de los insectos deben ser suficientes, para que actúe el entomopatógeno, por cuanto las enfermedades son un factor de mortalidad de tipo densidad - dependiente (Hall, 1969).

Han sido descritas cerca de 2000 especies de microorganismos con potencial en control microbiano de poblaciones de insectos plagas, en cultivos agrícolas, fores-tales, ornamentales y salud (Badii, 1994). Estas especies se encuentran localiza-das en diferentes tipos de microorganismos. Esta gama incluye alrededor de 750 especies de hongos, 700 tipos de virus, 300 de protozoarios y casi 100 especies de bacterias aisladas de insectos.

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La producción masiva y la utilización de enfermedades ocasionadas por entomo-patógenos han recibido mucha atención en los últimos años, como integrantes del control biológico, constituyendo el ejemplo más notable la producción y el uso del Bacillus thuringiensis (Berliner) para el control de muchos Lepidópteros plagas.

Los entomopatógenos causan grandes epizootias cuando la densidad de la plaga es alta. Se han observado alta incidencia del hongo Myiophagus verainicus, sobre Spodoptera frugiperda en poblaciones altas, especialmente en la zona de Urabá y el Bajo Cauca antioqueño, ejerciendo efecto regulador sobre este insecto.

CONTROL BIOLOGICO EN EL CULTIVO DE ARROZ

El control biológico en el cultivo de arroz está representado por parasitoides, pre-dadores y entomopatógenos. Pérez, 1997; Pérez, 2001 en un listado preliminar, re-gistra 79 enemigos naturales asociados a los insectos fitófagos del cultivo de arroz en Colombia. Se observa que los parasitoides representan el 51, 9%, seguido de los depredadores y entomopatógenos con 18,99 y 10,13 % respectivamente. Los parasitoides prefieren los estados inmaduros, mientras que los depredadores se encuentran atacando diferentes estados de los insectos fitófagos (Tabla 1).

Esto indica una alta diversidad de organismos benéficos en los campos de arroz que regulan las poblaciones de los insectos fitófagos y explica en gran parte el por qué se presentan pocos insectos fitófagos de importancia económica en el cultivo de la artropofauna reportada en el agroecosistema arrocero. Se puede decir que existe una relación de un enemigo natural por cada insecto dañino registrado.

De los insectos de mayor importancia económica, Spodoptera frugiperda es el que más enemigos naturales registra, 20 en total, representados en 7 parasitoides, 7 de-predadores, 3 hongos, una bacteria, un virus y un nematodo. Entre los parasitoides de larva se mencionan a Meteorus laphygmae, Euplectrus sp y Chelonus texanus. La avispa Telenomus remus actúa como parasitoide de huevo.

En los depredadores sobresalen la avispa Polybia eritrocefala, Polistes canadensis y el coccinellido Coleomegilla maculata. Atacando larva se señalan los entomopa-

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tógenos Nomuraea rileyi, Myiophagus verainicus, Bacillus thuringiensis y el nema-todo Hexamermis sp.

Tabla 1. Enemigos Naturales de los insectos fitófagos del cultivo de arroz y estado de desarrollo que atacan (Pérez, 1997; Pérez, 2001).

E. NATURALES HUEVO LARVA NINFA PUPA ADULTO TOTAL %

Parasitoides 13 16 7 3 0 41 51,90

Depredadores 3 5 3 0 4 15 18,99

Entomopatógeno 0 6 0 1 1 8 10,13

Arañas 0 3 5 0 1 9 11,39

Acaros 0 0 0 0 5 5 6.33

Nematodo 0 1 0 0 0 1 1,26

Total 16 31 15 4 11 79

Se presentan 4 parasitoides asociados con Tagosodes orizicolus. Anagrus sp, se re-porta como parasitoide de huevo y a nivel de ninfa y adulto actúan Elenchus sp, Ha-plogonatopus hernandezae y Atrichopogon sp. Las arañas Metazygia cerca gregalis, Tethragnata, Oxiopes salticus y Mecynogea son los predadores más importantes de este insecto.

Sobre Diatraea spp, se han colectado 7 parasitoides y un hongo patógeno. Sobresa-len Trichogramma spp como parasitoide de huevo y los tachinidos Metagonistilum minense, Paratheresia claripalpis y Jayneleskia Jaynesi y Apanteles sp atacando lar-vas. Se reporta el hongo Beauveria bassiana actuando sobre larvas de este barre-nador.

En Tibraca limbativentris se han inventariado 4 organismos benéficos. Se señala a Telenomus sp, como parasitoide de huevo, la mosca Asilidae del género Efferia spp, actuando como depredador y los hongos entomopatógenos Paecilomyces sp, Beau-veria bassiana y Metarhizium anisopliae atacando adultos de este chinche.

En Hydrellia se anotan 4 parasitoides, de ellos se mencionan como los más promi-sorios a Opius sp y Trybliographa sp atacando larvas.

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Tabla 2. Registro de enemigos naturales en insectos de importancia económica del cultivo de arroz en Colombia

INSECTO PARASITOIDES PREDADORES ENTOMOPATÓGENO TOTAL

Spodoptera frugiperda 7 7 6 20

Tagosodes orizicolus 4 4 1 9

Diatraea sp 7 0 1 8

Hydrellia spp 4 0 0 4

Tibraca limbativentris 1 1 2 4

Pérez y Vergara (1999), en un estudio sobre la biodiversidad de hongos entomopató-genos, registran la incidencia de ocho hongos asociados con seis especies de insec-tos fitófagos del cultivo de arroz en el Caribe Húmedo de Colombia. Se encontraron 2 cepas de B. bassiana; una de M. Anisopliae sobre Euetheola bidentata; Paecilomyces farinosus y Nomuraea rileyi en S. frugiperda, Verticillium sp; Hirsutella sp y Entomo-phthora sobre loritos verdes.

VENTAJAS DEL CONTROL BIOLOGICO

• Los enemigos naturales pueden permanecer o se mantienen si encuentran lascondiciones favorables en los diferentes agroecosistemas.

• Una vez establecidos trabajan a favor de la regulación de plagas y entran a for-mar parte del agroecosistema, ofreciendo ventajas adicionales como contribuira establecer una baja posición de equilibrio del insecto dañino.

• La resistencia de los insectos al control biológico es muy rara. Evita la resurgen-cia y aparición de insectos secundarios.

• Aumenta la diversidad biológica, al mejorar el equilibrio natural del ecosistema.

• Es barato por que los gastos de operación se efectúan una sola vez. La relacióncosto/beneficio es favorable.

• Es ecológicamente seguro, son inocuos al ambiente y organismos. No tienenefectos secundarios como toxicidad o contaminación.

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BIOINSUMOS PARA EL MANEJO DE INSECTOS FITOFAGOSEN EL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIA

El empleo intensivo de agroquímicos en el cultivo de arroz está ampliamente difundido en Colombia y Latinoamérica, y su uso ha ocasionado consecuencias negativas como la reducción progresiva de los enemigos naturales, resurgencia de sogata, la aparición de insectos secundarios como el Thrips, Salbia, Diatraea y el gorgojito Oechetina sp y los ácaros, sumados al incremento de los costos de producción en el agroecosistema arro-cero y los efectos originados en la salud humana y animal y el medio ambiente.

En el cultivo de arroz en Colombia, se pueden utilizar diversas estrategias de control biológico como liberaciones inundativas de Telenomus remus y Trichogramma sp para el control de Spodoptera frugiperda y Diatraea sp. El control microbiológico de los hon-gos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae para insectos como los chinches, gorgojito de agua, sogata, Euetheola bidentata y Spodoptera frugiperda. El Bacillus thuringiensis se utiliza comercialmente para el control de larvas de lepidópteros como Spodoptera, Mocis y Salbia sp.

Estudios realizados en el cultivo de arroz en Colombia muestran la existencia de una amplia diversidad de organismos benéficos, conformados por parasitoides, predadores y entomopatógenos que cumplen un importante papel en la regulación de varios insec-tos dañinos. Esto explica por que a pesar del gran número de insectos fitófagos asocia-dos al cultivo de arroz, solo el 10% de ellos son de importancia económica.

A pesar de la gran diversidad de organismos benéficos reportados en el cultivo de arroz, los estudios para la cría, multiplicación y comercialización se ha concentrado en unos pocos, siendo Trichogramma spp, Telenomus remus, Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae y los tachinidos, los más utilizados como controladores biológicos. A continuación se realiza una descripción de los aspectos biológicos y las recomendaciones de manejo de cada insumo biológico.

• Trichogramma spp. Esta microavispa parasitoide de huevos de Lepidópteros, es utilizada para el control de Diatraea spp. Existen diversos laboratorios para la cría, comercialización y liberación de este entomófago.

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Tabla 2. Especies biológicas utilizadas en el cultivo de arroz en Colombia.

ESPECIES INSECTOS QUE ATACAN ESTADO ATACADOTrichogramma exigum Diatraea spp HuevoTrichogramma pretiosum Salbia sp, HuevoTelenomus remus Spodoptera frugiperda HuevoMetagonistilum minense Diatraea spp LarvaParatheresia claripalpis Diatraea spp LarvaMetarhizium anisopliae Cucarro, Sogata, Chinches AdultosBeauveria bassiana Chinches, gorgojito, Adulto, larvaBacillus thuringiensis Spodoptera frugiperda Larva

Mocis latipes, Salbia sp Larva

El Trichogramma, se encuentra distribuido por todo el mundo parasitando posturas (huevos) de aproximadamente 250 especies de insectos dañinos, especialmente del orden Lepidóptera.

Biología: Los adultos de Trichogramma son diminutos, miden sólo 0.3 mm. de largo. La duración promedia desde la oviposición hasta la emergencia del adulto es de 8 días. Las hembras del Trichogramma ponen en promedio 30 huevos, 50% de estos son colocados en las 24 horas posteriores a su emer-gencia y el resto en los cuatro días después de alcanzar el estado adulto.

Sistemas de liberación: Se han implementado varios sistemas para la libera-ción de las avispitas en el campo, entre ellos los más usados son los porrones plásticos y bolsas de papel. A continuación se realiza una descripción de ellos.

En bolsitas de papel. Se colocan 2 pulgadas cuadradas de cartulina con los huevos parasitados próximos a su emergencia. Se espera la emergencia y se libera al día siguiente. Para la liberación, se coloca la bolsa amarrada a una estaca de 30 cm de altura, con los extremos inferiores perforados. Luego se ubica la estaca cada 20 pa-sos dentro del cultivo, esta operación se repite procurando que las estacas queden a 20 metros en cuadro. El alambre de la bolsa se impregna de grasa para evitar el daño de las hormigas y otros predadores.

Sistema de porrón plástico de boca ancha. Es el más ventajoso, puesto que se liberan los adultos de Trichogramma en forma masiva y homogénea en el campo, con el objeto de que estén cerca de las posturas de los lepidópteros.

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Dosis y época de liberación: Se recomiendan liberaciones de 100 pulgadas por hectárea, fraccionadas en dos o tres aplicaciones. La primera a los 25 DDE cuando se observen los primeros adultos y posturas del insecto, y el resto 15 días después. En zonas como los Llanos orientales y el Caribe seco, se ha disminuido la población e incidencia del daño del barrenador Diatraea con las liberaciones de este parasitoi-de. Este insumo biológico juega un papel importante en las siembras de la variedad Fedearroz 2000, debido a la susceptibilidad de este material al pasador.

Modo de acción. Las avispitas buscan huevos frescos de insectos como Diatraea y Sal-bia. Luego los parasitan y posteriormente las larvitas se alimentan de los nutrientes del huevo. Los huevos de los insectos dañinos no se desarrollan, evitando la emergencia de las larvas del barrenador. De estos huevos emergen nuevas avispitas controladoras.

• Telenomus remus. La avispita negra que actúa como parasitoide de huevos, se utiliza para el control de Spodoptera frugiperda. Se recomiendan liberaciones inundativas de 6000 especimenes por hectárea, repartidos en dos aplicaciones. La primera debe realizarse 8 días antes de la siembra por los bordes del lote y el resto una semana después de la emergencia de las plantas de arroz.

Sistema de liberación: Se utilizan bolsas de papel o el sistema de cono o vaso invertido para la liberación. Se han realizado aplicaciones en los Llanos orientales, Caribe Seco, Cúcuta y el Caribe Húmedo.

Chrysoperla externa. Crysopa o León de los áfidos.

Biología. Las crisopas tienen metamorfosis completa. En condiciones del trópico tardan 16 a 20 días para completar su ciclo de huevo a adulto, la proporción sexual es 1:1 entre macho y hembra. La hembra coloca 600 huevos durante su vida adulta que es de 30 - 40 días.

Ecología. Las crisopas son depredadores con un alto grado de adaptabilidad, pues se encuentran en climas fríos, templados y tropicales. Su mayor actividad la realizan en la noche, son tolerantes a los carbamatos y a los insecticidas órgano-fosforados, sin embargo no deben liberarse inmediatamente después de cualquier tratamiento con insecticidas tóxicos (Jiménez, 2001).

Empleo. En general las crisopas en su estado larvario se alimentan de diferentes cla-ses de insectos fitófagos como: áfidos, arañas rojas, ninfas de mosca blanca, trips,

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escamas blandas, cochinillas harinosas, ninfas de saltahojas (sogata y loritos verdes), huevos y larvas pequeñas de lepidópteros y muchos otros insectos de cuerpo blando.

Sistema de liberación. Por su hábito canibalístico, las crisopas deben liberarse cuando aún están en su primera fase larvaria, es decir hasta 24 horas después de su emergencia. Para la liberación es necesario utilizar un material que sirva de disper-sante, por ejemplo cascarilla de arroz, de café o bagazo de caña.

Dosis y época de aplicación: Las dosis a liberar dependen del tipo de cultivo, clase e intensidad de la plaga a controlar. La distribución de las larvas de crisopas, se rea-liza cuando se observen las primeras posturas y colonias de áfidos o ácaros o con niveles de infestación bajos a moderados.

En el cultivo de arroz se recomiendan liberaciones inundativas de 10.000 larvas/hectárea. Se colocan 100 huevos de crisopa y de Sitotroga en bolsas de papel de un cuarto de libra, mezclados con cascarilla de arroz. En este estado se transportan hasta la finca y una vez emergidas las larvas se procede a la liberación. Para ello se distribuyen las bolsas en los caballones o a la altura de la segunda hoja, luego se rompe el empaque en su parte superior, permitiendo la salida de las larvitas, las cuales tienen un desplazamiento ascendente.

Modo de acción: Es un insecto que muestra alta voracidad tanto en larva como en el estado adulto, se le ha registrado predando huevos y larvas de Spodoptera sp. y áfidos en cultivos de maíz, del pulgón de la caña de azúcar Sipha flava según Raigo-za (1.993). Se han reportado diferentes especies de la familia Chrysopidae en la zona cañera del Valle del Cauca. (Vargas, 1.989).

La liberación de crisopa es un complemento ideal en programas de manejo de pla-gas donde se utilice la avispita Trichogramma, hongos entomopatógenos y extrac-tos vegetales.

• Metarhizium anisopliae. Este hongo se emplea en el cultivo de arroz contra elcucarro Euetheola, sogata y los chinches Tibraca y Euchistus. Se utilizan cepasaisladas de diferentes hospederos, pero estas deben ser escaladas o reactivadasen las especies que se desea controlar. Se multiplica y comercializan en diferen-tes laboratorios.

Dosis y épocas de aplicación: Se recomiendan dosis de 100 a 200 gramos por hectárea, dependiendo del insecto a controlar. Para el caso del cucarro y el gorgojito

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de agua, se recomienda aplicarlo e incorporarlo 15 días antes de la siembra. Para sogata y los chinches, las aplicaciones se realizan con poblaciones bajas.

Tabla 3. Recomendaciones para el uso de insumos biológicos en el cultivo de arroz

INSUMO BIOLÓGICO INSECTO DOSIS/HA ÉPOCA DE APLICACIÓN

Trichogramma exigum Diatraea 100 pulgadas50pulg. 20-25 DDE y 50 pulg a los 40DDE

Trichogramma pretiosum Salbia 100 pulgadas Máx. macollamiento

Telenomus remus Spodoptera 6000 avispas3000 avispas, 8 días antes de la siembra y 3000 ,8 DDE.

Metagonistilum minense Diatraea 30 moscas 45 DDE

Paratheresia claripalpis Diatraea 30 moscas 45 DDE

Apanteles Diatraea 1 gramo 45 DDE, repetir a los 8 días

Chrysoperla Áfidos, ácaros, Thrips

10.000 larvasCuando se observen los primeros focos y colonias.

Metarhizium Cucarro, sogata 200 gramosAl momento de la siembra y 15 DDE

Beauveria Chinches 200 gramos 2 chinches/m2

Bacillus thuringiensis Spodoptera, Mocis, Salbia

300 gramos30 % de área foliar afectada.12-15% de hojas raspadas

Modo de acción. Este hongo actúa por contacto. Los insectos afectados se obser-van con pocos movimientos, mueren lentamente y quedan momificados. En este proceso se tornan de color blanco y posteriormente se cubren de un micelio verde. El proceso de infección dura de 4-8 días dependiendo de las condiciones ambienta-les y la patogenicidad del inóculo.

En la zona de los Llanos orientales y el Caribe Húmedo existen condiciones ambien-tales favorables como la humedad relativa alta, que ayuda a la acción y producción de epizootias con este hongo. Se han realizado aplicaciones en los Llanos orienta-les, Caribe Seco, Caribe Húmedo y Cúcuta.

• Beauveria bassiana. Este hongo se utiliza en el cultivo de arroz para el control de las chinches, gorgojito de agua y larvas de Spodoptera.

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Dosis: Se recomiendan dosis de 100-200 g/Há. Cuando se utiliza para el gorgojito se debe aplicar e incorporar el hongo al suelo antes de la siembra. Para el caso de los chinches se debe aplicar con poblaciones bajas y 2% de corazón muerto.

Modo de acción: Los insectos afectados quedan momificados y se cubren de un micelio algodonoso de color blanco y consistencia polvosa. En la zona del Caribe Húmedo y los Llanos Orientales se han efectuado aplicaciones para el manejo de las chinches Euchistus sp y Tibraca limbativentris.

Pérez y Vergara (1988), estudiando la patogenicidad de los aislamientos Bb99 y Bb3 del hongo B. bassiana (Bals.) Vuilleman, sobre larvas de S. frugiperda (J.E. Smith) encontraron que ambos aislamientos presentaron patogenicidad sobre larvas de tercer instar. La cepa Bb99 fue más virulenta y produjo una mortalidad acumulada superior a Bb3 aún en concentraciones bajas. Con las dosis de 5.4 x 10 8 conidias/ml se logró una mortalidad acumulada del 83.3%.

IMPORTANCIA Y DIVERSIDAD DE LAS ARAÑAS EN LOS AGROECOSISTEMAS: CASO DEL ARROZ

La entomofauna fitófaga en el cultivo del arroz registra una gran diversidad de ene-migos naturales, sobresaliendo entre éstos el complejo de arañas; como excelentes predadores por su abundancia, hábitos alimenticios, amplio rango de presas y es-trategias de caza.

Aunque su condición predadora las ubica en un nivel superior con respecto a otros artrópodos, no dejan de ser susceptibles a prácticas inadecuadas de manejo en el cultivo del arroz como lo son: el uso indiscriminado de insecticidas de amplio es-pectro, carencia de muestreos poblacionales de los insectos fitófagos para deter-minar la magnitud de su daño y establecer la proporción en que se encuentran los enemigos naturales y el desconocimiento de la importancia de éstos reguladores naturales en el agroecosistema arrocero.

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Las arañas son generalmente benéficas para el hombre por jugar un papel regula-dor de las poblaciones de insectos fitófagos; son los predadores menos conocidos dentro de la vida de los seres humanos, debido a que los arácnidos no son de los más queridos por su apariencia.

Con las anteriores consideraciones, se presenta este documento con el objeto de conocer algunos aspectos básicos sobre su biología, distribución y su rol en el cul-tivo del arroz.

Figura 1. Alpaida veniliae, especie de araña muy común en los arrozales.

GENERALIDADES DE LAS ARAÑASLas arañas se caracterizan por presentar el cuerpo dividido en dos partes, Cefalotórax y Abdomen, poseen ocho patas, un par de apéndices llamados pedipalpos, que utilizan para atrapar y manipular las presas; además en su parte más anterior tienen un par de quelíceros que finalizan en fuertes colmillos que conectan a las glándulas de veneno responsables de paralizar y desintegrar el tejido de los animales atrapados. A diferen-cia de los insectos, las arañas no poseen alas, ni antenas y los órganos de la visión lo constituyen generalmente varios ojos sencillos que le proporciona una visión escasa. Ciertas arañas, como las cazadoras han llegado a desarrollar una aguda visión. Figura 2.

Cefalotórax

Patas

Abdomen

Figura 2. Características morfológicas de las arañas.

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La tolerancia que muestran las arañas a muchos hábitats y a la gran capacidad de dispersión, les ha permitido tener una distribución cosmopolita. Ellas pueden pros-peran en cualquier lugar donde haya vegetación abundante y muchos insectos.

Estos arcnidos pueden agruparse en dos gremios funcionales como son: Errantes, las cuales cazan activamente o al acecho y las Tejedoras, que tejen algún tipo de telaraña a base de hilos de seda, que aunque parezcan delicados resisten el rompi-miento por su elasticidad y se caracterizan por ser sedentarias. Figura 3.

Figura 3. Errante en vegetación, Oxyopes salticus.

Las arañas pueden construir telarañas muy complejas, éstas deben proporcionar cierto grado de equilibrio entre el tiempo y energía utilizados en la construcción, orientación y su eficacia como trampas de insectos voladores y saltadores; algunas telarañas de acuerdo al hábito de caza de cada especie de araña tienen forma tubu-lares, de andamio y orbiculares, éstas últimas muy comunes en los arrozales.

PAPEL DE LAS ARAÑAS EN LOS ARROZALES

La importancia de las arañas en lotes comerciales de arroz radica en la reducción de poblaciones de insectos fitófagos, considerándose éstas como un elemento pri-mordial dentro del Manejo Integrado de Plagas; de ahí el interés sostiene Chiri 1989, de proteger tanto a las arañas como a los demás artrópodos benéficos, mediante la adopción de prácticas de manejo integrado del cultivo y el uso racional de plaguici-

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das, para así fomentar su proliferación y fortalecer el aporte de las arañas al control natural de plagas insectiles.

El CIAT 1989, demostró que cuando las poblaciones de arañas se establecen en lo-tes de arroz se puede lograr un equilibrio biológico entre ellas y los insectos fitófa-gos, siempre y cuando no actúen los efectos letales de los plaguicidas. Lo anterior lo corrobora Bastidas 1992, al realizar pruebas sobre el efecto de contacto directo de insecticidas, al demostrar que los causantes de la mayor mortalidad de las arañas fueron en su orden los Organofosforados, Piretroides y Carbamatos; insecticidas de uso muy común durante el establecimiento del cultivo del arroz.

En observaciones de campo Bastidas et al 1999, determinaron que las presas con-sumidas con más frecuencia y abundancia por las arañas fueron los homópteros “Sogata”, ”Loritos verdes” y dípteros de la familia Asilidae, Syrphidae y Tachinidae. Bajo condiciones de invernadero, encontraron que una araña puede capturar y ma-tar diariamente más de 4 sogatas y de 3 a 5 loritos verdes.

Durango 1996, reporta a Metazygia cerca gregalis como la especie más abundante en cultivos de arroz en el Sinú medio; Bastidas et al 1999, en trabajos sobre re-conocimiento y fluctuación poblacional de arañas en el cultivo de arroz en el valle del cauca, mencionan a Tetragnatha straminea y Tetragnatha sp. como las especies más abundantes, presentándose durante todas las etapas de desarrollo del cultivo.

Al estudiarse la fluctuación de las arañas comparada con la fluctuación de “sogatas” en arroz secano en Nechí, bajo Cauca Antioqueño; Echeverri et al 2000, indican que entre las arañas la especie más abundante durante todos los muestreos fue Metazy-gia cerca gregalis y resaltan el hecho de ser los arácnidos los predadores con mayor incidencia en el control de “sogatas”.

La información sobre la fluctuación poblacional de las arañas en la Subregión del San Jorge-Sucre durante dos años consecutivos (2001-2002) sobre arroz secano mecanizado, indica que éstas colonizan el cultivo desde el estado de plántula y a medida que sus presas pueblan y aumentan dentro del cultivo, los arácnidos se incrementan progresivamente con dos picos poblacionales importantes a los 17 y 66 días después de emergencia (dde) con valores de 16.5 y 13 arañas en 10 pases dobles de jama (pdj) respectivamente; destacándose como los predadores naturales más constantes e incidentes en todos los muestreos realizados durante el desarro-llo del cultivo, Saavedra 2002.

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De esta manera, la población de larvas de las especies de lepidópteros especies Spodop-tera frugiperda, Mocis sp. y Panoquina sp., no desarrollaron niveles de daño económico, ya que se constituyen en fuente de alimento esencial para el establecimiento, reproduc-ción e incremento de las poblaciones de arañas en el cultivo de arroz. Nicholls y Altieri 1999, reportan que las poblaciones de Spodoptera litoralis, plaga de los manzanos en Israel, no llegaron niveles de daño económico en los árboles poblados por arañas.

Saavedra, 2005, halló bajo condiciones de campo que la araña A. veniliae registró una tasa de consumo sobre el grillo Conocephalus sp. de 7.3 grillos por día y sobre el lorito verde H. similis de 5.8 lorito verde diario; mientras que el género de arácnido Leucau-ge sp., registró una tasa de consumo diaria en condiciones de campo de 8.2 ninfas de Conocephalus sp./día y de 3.2 H. similis/día; por lo tanto se deben considerar estas dos especies en los programas de manejo integrado de plagas del cultivo de arroz. Figura 5.

Figura 5. A. veniliae consumiendo al grillo Conocephalus sp.

MODO Y MECANISMO DE ACCIÓN DE INSECTICIDAS: NUEVOS COMPUESTOS Y TECNOLOGÍAS

El conocimiento detallado del modo y mecanismos de acción de los insecticidas nos permite hacer un uso racional y eficiente de estas herramientas, minimizando el

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impacto sobre el ambiente y organismos no objetivos y a prevenir el desarrollo de fenómenos de tolerancia o de resistencia.

Esta presentación describe el mecanismo de acción de los insecticidas actualmen-te usados para el control de insectos plaga, incorporando los nuevos compuestos y técnicas que están siendo introducidos al mercado, que permitan al profesional agrícola tener criterios básicos para seleccionar el insecticida a usar de acuerdo con el cultivo y la plaga que se desee controlar.

Modo de acción de insecticidas

De acuerdo al modo de acción podemos clasificar a los insecticidas como de contac-to, ingestión e inhalación.

Acción por contacto.

Los insecticidas que actúan por contacto con el insecto plaga tienen la capacidad de penetrar a través de los tarsos o de los órganos de los sentidos y de las membranas intersegmentales. Generalmente son compuestos que actúan sobre el sistema ner-vioso central como organofosforados, carbamatos y piretroides entre otros.

Acción por ingestión.

Los insecticidas que actúan por ingestión penetran al cuerpo por el tracto digestivo al ingerir alimentos contaminados con el insecticida. Estos compuestos tienen la ca-pacidad de atravesar la pared intestinal y llegar a la hemolinfa. Ejemplo de esta clase de compuestos son los reguladores de crecimiento como las benzoil fenil ureas o in-hibidores de síntesis de quitina como se les conoce comúnmente y los simuladores de la hormona ecdisoma como metoxifenozide o tebufenozide. También insecticidas biológicos como Bacillus thuringiensis ejercen su acción como tóxicos gástricos.

Acción por inhalación

Los insecticidas que actúan por inhalación penetran al insecto vía traqueal hasta los estigmas. Normalmente son compuestos con presiones de vapor suficientes, para gasificarse con la temperatura del medio ambiente. Ejemplo de este tipo de com-puestos son los insecticidas organofosforados.

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Un mismo insecticida puede tener la capacidad de actuar por las tres vías de pene-tración descritas anteriormente, como es el caso de organofosforados y carbama-tos; otros solo actúan por ingestión como el caso de la mayoría de los inhibidores de síntesis de quitina, los simuladores de la hormona ecdisoma o los insecticidas de tipo biológico como Bacillus thuringiensis.

Disponibilidad del insecticida con relación a su movimiento en las plantas

Sistémicos

Los insecticidas sistémicos tienen la capacidad de penetrar dentro de la planta y des-plazarse dentro por los haces vasculares (xilema y floema), se pueden mover en los dos sentidos y cuando viajan de la raíz a las partes aéreas de la planta se le denomi-na movimiento acropetal y en sentido contrario, basipetal. Los insecticidas sistémi-cos son recomendados para el control de insectos plaga chupadores como chinches, moscas blancas, trips, etc., o sea aquellos que tienen aparato bucal chupador.

Translaminares

Estos insecticidas sólo tienen la capacidad de penetrar la cutícula de las superficies foliares (efecto translaminar) pero no se desplazan a otras partes de la planta. Son recomendados para insectos plaga que tengan aparato bucal masticador con hábi-tos defoliadores, minadores o barrenadores.

Mecanismos de Acción de los insecticidas

Con base en el mecanismo de acción podemos clasificar a los insecticidas como neurotóxicos, bloqueadores de la respiración, reguladores de crecimiento, insec-ticidas moduladores de ryanodina, aquellos que son agentes biológicos de control como entomopatógenos, parásitos y predadores, que no son objeto de esta charla e insecticidas transgénicos.

Neurotóxicos

Dentro de este grupo está la mayoría de los insecticidas utilizados actualmente para la reducción de insectos plaga en todas las áreas agrícolas en el mundo. Se conside-ra que de la oferta global de insecticidas, aproximadamente el 90 % son insecticidas neurotóxicos. Es por lo tanto el mecanismo más importante.

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Los insecticidas neurotóxicos son compuestos que generan disturbios a nivel del sistema nervioso central de los insectos, que se caracterizan por actuar durante las primeras horas después de aplicados, tienen un efecto de volteo casi inmediato, y su modo de acción es principalmente por contacto; algunos de ellos especialmente los desarrollados en las décadas de los 70 y 80 también actúan por inhalación. Muchos de ellos como los organofosforados y carbamatos son de de amplio espectro, pero también por su uso indiscriminado puede generar fenómenos de resistencia.

Para una mejor comprensión iniciaremos describiendo cómo funciona este sistema y posteriormente describiremos cuál es el mecanismo de acción de los principales grupos de insecticidas.

El sistema nervioso central de un insecto es una compleja red de células nervio-sas o neuronas. Integra información sensorial con información interna como niveles hormonales, temperatura corporal, apetito, etc., que producen comportamientos necesarios para que pueda crecer y adaptarse al ambiente.

Las neuronas de acuerdo a su función pueden ser neuronas sensitivas o sensoriales y neuronas motrices las cuales forman ganglios en donde se procesa la respuesta a los estímulos que recibe el sistema y se encarga de enviarlos a las células muscula-res o a las células glandulares.

Las neuronas poseen subestructuras especializadas (dendrita y axón) para mane-jar diferentes aspectos del procesamiento de la información. Las dendritas reciben señales desde otras células o en el caso de las neuronas sensoriales del medio am-biente interno o externo y el axón lleva estas señales a largas distancias en forma de impulsos eléctricos. La sinapsis es el empalme o la unión en la cual los impulsos son transmitidos del axón de una célula a la dendrita de la próxima célula o a una célula ejecutora como una célula muscular o una célula glandular. El cuerpo de la célula, el cual contiene el núcleo, es el soporte vital del sistema.

En los insectos el cuerpo de las neuronas sensoriales está situado en los órganos de los sentidos mientras que el cuerpo de las otras neuronas está agrupado confor-mando los ganglios. El sistema nervioso central es una agrupación de estos gan-glios. Los axones de las neuronas son estructuras alargadas que conectan ganglios entre sí o con órganos periféricos en manojos o fardos llamadas nervios.

En otras palabras las responsables de recoger los estímulos externos son las den-dritas de las neuronas sensoriales las cuales envían una señal a los axones, los

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cuales se encargan de la transmisión de la señal a la próxima neurona y así su-cesivamente viaja la señal a través del sistema nervioso. Cuando la señal llega a las neuronas motrices estas procesan la respuesta al estímulo o señal recibida y mandan una nueva señal con la respuesta a las células musculares (para generar movimiento) o a células glandulares.

Las soluciones internas de las neuronas están aisladas de las soluciones exter-nas por la membrana celular; a través de esta membrana se realiza intercambio iónico. El potencial intracelular es definido como una diferencia entre el voltaje interno y externo de la célula y en condiciones de reposo éste es llevado nor-malmente a un valor de cero. Por lo tanto el impulso eléctrico es un intercambio iónico a través de la membrana celular de la neurona o sea es una depolarización de dicha membrana.

Como se menciona anteriormente la señal viaja a través de las neuronas como im-pulsos eléctricos. En el empalme sináptico (llamado hendidura sináptica) al estar las dos células separadas por una diferencia de 30-nm, éste no puede ser atrave-sado por el impulso eléctrico. La señal debe pasar a través de la hendidura con la ayuda de diferentes compuestos químicos llamados neurotransmisores.

Cuando el impulso eléctrico llega a la hendidura sináptica estimula unas vesículas al final del axón que contienen el neurotransmisor acetilcolina, el cual es liberado y se une a los receptores nicotínicos de acetilcolina en la siguiente célula, abriendo el canal sodio y permitiendo el flujo de este ión al interior de ésta, generando nueva-mente la depolarización de la membrana y originando otrol impulso eléctrico para continuar su viaje. Una vez que la acetilcolina ha cumplido con su función, la enzima acetilcolinesteraza (AchE) que está en la hendidura sináptica rompe la acetilcolina en dos compuestos colina y ácido acético, los cuales son reabsorbidos por la célula presináptica y reciclados. Al destruir la acetilcolina de la célula postsináptica ésta vuelve a su estado de reposo y cesa la transmisión del impulso eléctrico.

Hay muchos otros neurotransmisores y cada uno tiene su mecanismo específico de síntesis, recepción e inactivación. Desde el punto de vista del control de insec-tos plagas otros neurotransmisores importantes son el ácido gamma aminobutírico (GABA), glutamato, y octopamina.

Sobre el proceso descrito anteriormente actúan los insecticidas neurotóxicos y ve-remos a continuación, en qué punto específico generan su acción letal.

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Inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa. Carbamatos y organofosforados

Los insecticidas organofosforados y carbamatos son inhibidores de la síntesis de la enzima acetil colinesterasa. Al no estar presente esta enzima, el neurotransmisor acetilcolina no es descompuesto en colina y ácido acético y por lo tanto los canales del ión sodio permanecen abiertos generando permanentemente el impulso eléctri-co, produciendo excitación general y contracciones al sistema muscular, el cual una vez agotada su reserva energética entra en parálisis llevando al insecto a la postra-ción (fatiga neuromuscular) y finalmente a la muerte. En otras palabras al no estar presente la enzima acetilcolinesterasa se prolonga la acción del neurotransmisor acetilcolina generando impulsos eléctricos permanentes que generan agotamiento muscular y el efecto letal.

Antagonistas de los canales cloruro. Organoclorados y fenilpirazoles

En contraste a los receptores de acetilcolina, los cuales son activadores de canales sodio, los receptores GABA, y los receptores del inhibidor glutamato activan cana-les que permiten a los iones cloruro cargados negativamente, fluir al interior de las células. El flujo al interior de la célula de las cargas negativas (iones cloruro) inhibe la actividad de las neuronas y contrarresta la acción de los neurotransmisores que la excitan como la Ach.

Insecticidas como fipronil y endosulfan bloquean los canales cloruro (cierran cana-les cloruros) activados por el ácido gama butírico (GABA), resultando en una sobre-excitación generalizada del sistema nervioso, que provoca fatiga neuromuscular.

Moduladores del canal sodio. DDT, piretroides y methoxiclor

Los moduladores del canal sodio actúan a nivel pre-sináptico, más específicamente en el axón sobre canales Na+. La molécula del compuesto se fija al canal dejándolo abierto por un lapso de tiempo mayor. En otras palabras los piretroides producen cambios de permeabilidad en la membrana a nivel del axón a los iones Na+ y K+. Este mecanismo también genera hiperexcitación y posterior bloqueo del impulso eléctri-co, parálisis, postración y la muerte del insecto.

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Agonistas de los receptores nicotínicos de acetilcolina. Neonicotinoides, (imidacloprid, acetamiprid, thiamethoxam, flonicamid) nicotina y sulfoximidas (sulfoxaflor)

Los agonistas de los receptores nicotínicos de acetilcolina se unen a estos recepto-res a nivel post-sináptico, cumpliendo la misma función del neurotransmisor acetil-colina (activar canales Na+), pero no puede ser degradado por la enzima acetilcoli-nesterasa, a diferencia del neurotransmisor natural la acetilcolina. Esto genera una transmisión permanente del impulso eléctrico llevando al insecto a la muerte por fatiga neuromuscular.

Dentro de este grupo de neurotóxicos se clasifican los neonicotinoides que son in-secticidas comúnmente usados para el control de insectos plaga chupadores. Tam-bién se clasifican aquí nuevos compuestos como las sulfoximinas, cuyo primer com-puesto próximo a ser introducido al mercado es el sulfoxaflor. Sin mebargo difieren de los neonicotinoides porque esta nueva clase muestra interacciones complejas y singulares con los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), que son distintas de las observadas con los neonicotinoides. De hecho IRAC (Insecticide Resistence Action Committee) los subdivide en dos subgrupos diferentes dentro del grupo 4. Los neonicotinoides los clasifica como 4A y a las sulfoximidas como 4C. Esto es importante tenerlo en cuenta especialmente cuando se diseñen estrategias para la prevención de resistencia.

Activadores alostéricos de los receptores nicotínicos de acetilcolina. Spinosines (spinosad, spinetoram)

Conformado por varios factores o metabolitos obtenidos a través de un proceso de fermentación de la bacteria actinomycete Sacharopolispora spinosa. De este grupo actualmente se encuentran en el mercado dos ingredientes activos spinosad y spi-netoram, desarrollados por la compañía Dow Agrosciences.

Estos spinosines se acoplan (a través de un sistema de proteínas) a los receptores nicotínicos de acetilcolina a nivel post-sináptico (dendritas), activándolos y permi-tiendo el flujo del ión sodio al interior de la célula nerviosa. Las neuronas se depo-larizan e hiperactivan activando el sistema muscular, produciendo síntomas como contracciones y temblores involuntarios, batir de alas y postración, lo que lleva a

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todo el sistema a una fatiga neuromuscular, generando parálisis y finalmente a la muerte del insecto.

Activadores de canales cloruro. Avamectinas y milbemectinas

Este tipo de compuestos estimulan la liberación pre-sináptica del neurotransmi-sor inhibitorio GABA en el axón y potencializan la fijación de éste en los receptores post-sinápticos. De esta forma inhiben la transmisión de señales (impulsos eléc-tricos) a las uniones neuromusculares mediante el mismo mecanismo de amplifi-cación de la acción del GABA o sea dejando abiertos los canales cloruros por más tiempo. El resultado de este efecto es la paralización y muerte de los insectos.

Bloqueadores de los canales de los receptores nAChR. Analogos de nereistoxinas. Thiocyclam

Estos insecticidas afectan la función de esta proteína pero no está claro que esto es lo que realmente genera la actividad biológica. Se sugiere que los compuestos de esta clase funcionan como antagonistas de los receptores nicotínicos de la acetilcolina a bajas concentraciones y como bloqueadores de canales a concentraciones más altas.

Bloqueadores de canales sodio. Indoxacarb y Metaflumizone

Estos insecticidas trabajan bloqueando la apertura de los canales sodio a nivel del axón. Si bloquean la membrana celular al ión sodio no hay transferencia del impulso eléctrico generando parálisis al no ser posible el flujo de información a través de SNC.

Reguladores de crecimiento

Los insecticidas reguladores de crecimiento, afectan el desarrollo del insecto, in-terfiriendo procesos vitales de la metamorfosis. Normalmente son compuestos de bajo impacto ambiental y se caracterizan porque actúan solamente por ingestión.

Dentro de este grupo tenemos los inhibidores de síntesis de quitina, los simuladores de la hormona ecdisona y la hormona juvenil, inhibidores del crecimiento de ácaros y trastorno de la muda en dípteros. A continuación se describe el mecanismo de acción de cada uno de estos compuestos.

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Inhibidores de la síntesis de la quitina. Benzoylureas (diflubenzuron, triflumuron, teflubenzuron, lufenuron, novaluron), buprofesin

El constituyente más común de la cutícula, es la quitina. La cutícula determina la forma y apariencia de los insectos, constituye el exoesqueleto y es la barrera protec-tora entre los sistemas fisiológicos internos y el ambiente circundante.

La quitina se encuentra abundantemente en la endocutícula flexible y elástica y es responsable de la extensibilidad de la cutícula. La exocutícula proporciona la rigidez de las partes duras como la cápsula cefálica. La epicutícula es la responsable de la impermeabilidad e impide que el insecto pierda agua por evaporación. La epicutícula posee una estructura compleja, cuya naturaleza varía en los diferentes insectos.

Durante el proceso de muda del insecto la formación de la nueva cutícula representa un proceso complejo que si se perturba puede resultar en la deformación o muerte. Este es el punto donde actúan los inhibidores de la síntesis de la quitina, interfirien-do con la deposición de quitina.

Cuando el insecto ha ingerido el compuesto, la cutícula del nuevo instar se distor-siona y se debilita y no puede soportar la presión interna durante el proceso de ecdi-sis. Tampoco puede dar suficiente soporte a los músculos envueltos en el proceso; esto resulta en la inhabilidad para deshacerse de la vieja cutícula debido a la falta de rigidez del exoesqueleto, llevándolo a la muerte, durante un corto tiempo después de la ecdisis.

Los principales síntomas son distorsión de la endocutícula lo cual ocasiona la rup-tura de la cutícula y exudación de los fluidos internos del cuerpo; y cambio de co-loración, en el que la larva se vuelve de color oscuro debido a la oxidación de la hemolinfa exudada.

En los insectos la quitina puede ser sintetizada a partir de la glucosa. Los insectici-das inhibidores de síntesis de quitina actúan directamente en algún sitio en la ruta de la glucosa a la formación y deposición de la quitina. Se sugiere que la incorpo-ración de glucosa o glucosamina en la quitina es bloqueada por este tipo de insec-ticidas, afectando directamente la enzima quitin sintetasa, la cual es una enzima de polimerización responsable por el acoplamiento de N-acetil-glycosamina para formar quitina.

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Agonistas de los receptores de ecdisona. Diacylhidrazinas. Methhoxyfenozide, tebufenozide

Este grupo de compuestos son también conocidos como simuladores de la hor-mona ecdisona. El desarrollo y crecimiento de los insectos está controlado por la actividad cíclica de las células neurosecretoras del cerebro, la hormona producida activa la glándula toráxica, órgano que segrega la hormona de la muda la ecdisona, para inducir una sucesión de mudas.

Este tipo de insecticidas actúan selectivamente sobre lepidópteros, imitando la fun-ción de la hormona ecdisona (20-hidroxiecdisona), iniciando una muda prematura letal. El activo del insecticida es rápidamente absorbido del sistema gástrico a la hemolinfa de la larva.

Una vez en la hemolinfa la molécula se enlaza fuertemente con la proteína receptora de la ecdisona, la cual al ser activada, inicia el proceso de la muda. Una vez que el insecticida se enlaza con el receptor de ecdisona, las larvas dejan de alimentarse y produce una nueva cutícula deforme debajo de la vieja cutícula. La larva al no poder deshacerse de su vieja cutícula, muere de deshidratación y hambre. De ahí su nom-bre de simuladores de la hormona ecdisona.

Las diacylhydrazinas conforman el grupo más desarrollado para el control de plagas agrícolas con insecticidas como methoxyfenozide y tebufenozide.

Simuladores de la hormona juvenil. Análogos de la hormona juvenil (Hydroprene, kinoprene, methoprene), Fenoxycarb, pyriproxyfen

Otra hormona involucrada en el desarrollo de los insectos es la hormona juvenil, la cual, está presente en todos los cambios de instar o mudas, excepto en la última muda o sea cuando el insecto llega a su estado adulto. Los juvenoides como meto-prene son simuladores sintéticos de esta hormona.

La hormona juvenil (terpenoides) se encarga de conservar los rasgos juveniles del insecto y prácticamente es la que controla la metamorfosis. Las larvas o pupas que son atacadas con esta clase de insecticidas entonces no pueden completar su me-tamorfosis o no son capaces de reproducirse.

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Inhibidores de la acetil-CoA carboxilasa (Inhibidores de la síntesis de lípidos). Spirodiclofen, Spiromesifen, Spirotetramat

Los lípidos cuticulares son importantes para la sobrevivencia de los insectos. Evitan la deshidratación, intervienen e procesos de comunicación química y participan en la regulación de absorción de sustancias químicas. La muda se da en momentos concretos y cortos en los que se deshacen del tegumento y lo sustituyen por uno de mayor tamaño. El primer paso es el crecimiento de células para generar espacio subcuticular y posteriormente se genera el líquido de la muda y se da inicio a la di-solución de la vieja cutícula. Una vez completados estos procesos se crea la nueva cutícula, comienza su engrosamiento y su protección se realiza con la síntesis de lípidos generando una nueva cubierta protectora. Por último se prepara el insecto para la separación o la ecdisis.

Los inhibidores de la acetil-CoA carboxilasa (que es una enzima responsable de regular la biosíntesis de los ácidos grasos y su oxidación) o inhibidores de la sínte-sis de lípidos llamados también ácidos tetrónicos o ketoenoles, inhiben la forma-ción de la capa de lípidos afectando las propiedades de barrera de protección del insecto, alterando su metabolismo y facilitando la penetración de otras sustancias químicas, dando inicio a un proceso de deshidratación del insecto ocasionándole la muerte.

En resumen estos compuestos poseen un novedoso mecanismo de acción que con-siste en inhibir la síntesis de los lípidos en los insectos. La síntesis de los lípidos es un proceso metabólico indispensable durante el desarrollo de los insectos. El coles-terol es un precursor de la ecdisona u hormona de la muda.

Inhibidores de crecimiento de ácaros. Clofentezine, hexythiazox y diflovidazin y etoxazole

Este tipo de compuestos afectan los procesos reproducción al interferir en la for-mación de estructuras respiratorias del embrión. Actúan alterando la ovogéne-sis, sin embargo, aún no se ha clarificado el mecanismo de acción. Por ejemplo, para para Ralf y Guy (2006) el Etoxazole induce defectos en la formación de la quitina; sin embargo al parecer el proceso es diferente a como lo hacen las típicas benzoilureas.

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Interrupción de la muda de los dípteros. Cyromazina

Se sabe que interfiere con el desarrollo de estados inmaduros de insectos plaga principalmente dípteros. Su mecanismo de acción no es conocido en detalle, pero se sabe que no tiene ninguna interferencia con la síntesis y deposición de la quitina en la cutícula de estos.

Insecticidas bloqueadores de la respiración

Los insecticidas que afectan el metabolismo de la energía se conocen como blo-queadores de la respiración. Todas las células necesitan energía, la cual obtienen de los carbohidratos, grasas y aminoácidos de los alimentos. La energía de los alimen-tos se usa para hacer un intermediario rico en energía llamado adenosintrifosfato (ATP), el cual proporciona energía directamente a muchos procesos celulares. La conversión de la energía de los alimentos a energía ATP ocurre en estructuras espe-cializadas en el interior de las células llamadas mitocondrias.

Estas pequeñas estructuras membranosas tienen una cadena de enzimas que capturan la energía química liberada por la oxidación controlada cuidadosamente de carbohidra-tos, grasas y aminoácidos. Debido a que el oxígeno molecular es usado en esta oxida-ción, el proceso se conoce como respiración mitocondrial. La energía química liberada por la oxidación se usa para bombear positivamente iones H+ hacia el exterior circun-dante de la célula, dejando negativo el interior de la mitocondria. La energía contenida en los alimentos es por tanto almacenada temporalmente en la forma de un voltaje a través de la membrana mitocondrial. Una enzima en dicha membrana, la ATP sintetasa, puede permitir a los iones H+ regresar al interior de la célula, usando la energía liberada por la neutralización de la carga resultante para sintetizar moléculas de ATP.

Resumiendo, en la respiración mitocondrial la energía liberada por oxidación de los carbohidratos, grasas y aminoácidos derivados de la comida es capturada por la cadena respiratoria en forma de un gradiente de H+. Esta energía es normalmente usada por la ATP sintetiza para sintetizar ATP desde ADP y fosfato inorgánico.

Inhibidores del transporte de electrones. Fenazaquin, hydramethylnon, rotenone, fluacrypyrim

Se ha encontrado que los insecticidas que pueden bloquear la respiración mitocon-drial lo pueden hacer de dos formas. El insecticida natural rotenona y varios acari-

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cidas novedosos, por ejemplo fenazaquin, se conocen como inhibidores del sitio I MET (Transporte de electrones mitocondriales), debido a que inhiben la cadena de transporte electrónica mitocondrial en el sitio I. De manera similar, el hydramethyl-non se reporta como un inhibidor del sitio II.

Desacopladores de la fosforilación oxidativa. Clorfenapir, Sulfluramid

Otro grupo de insecticidas llamados desacopladores son únicos porque ellos no ac-túan mediante una proteína específica. Tienen la habilidad para lanzar protones a través de las membranas, eliminando el gradiente H+ y liberando su energía como calor. En ausencia de un gradiente de protones, la enzima ATP sintetasa actúa en forma invertida y rápidamente hidroliza el ATP disponible, conduciendo a una rápi-da parálisis y a la muerte del insecto. Los desacopladores incluyen los insecticidas chlorfenapir y viejos acaricidas fenólicos tales como el dinocap.

Inhibidores de la ATP sintetaza mitocondrial. Diafenthiuron, organotin miticides, propargite, tetradifon

Estos compuestos inhiben la enzima ATP sintetasa a nivel de las mitocondrias inte-rrumpiendo el proceso de respiración celular.

Moduladores de los receptores de ryanodina. Flubendiamide, rynaxypir.

Estos compuestos actúan sobre los receptores de rianodina localizados en el retí-culo endoplasmatico a nivel celular. Fundamentalmente su mecanismo de acción consiste en potenciar la capacidad de estos receptores de transportar el ion Ca+ del retículo endoplasmatico al citoplasma de la celular. El ion calcio es fundamental du-rante el proceso de contracción muscular, proceso durante el cual la concentración del Ca+ se incrementa en el citoplasma y una vez generada la contracción la con-centración de este ion debe bajar porque de lo contrario la célula muere. En otras palabras las concentraciones del ion calcio a nivel del citoplasma celular deben ser muy bajas y solo se incrementan durante la contracción muscular para después ser evacuado fuera de la célula a los espacios intercelulares.

Los moduladores de los receptores de ryanodina al potenciar la acción de los recep-tores de ryanodina hacen que estos bombeen mas Ca+ desde el retículo al cioplasa-

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ma (se considera que unas cuatro veces más), excesos de calcio que no alcanzan a ser evacuados y por lo tanto las células musculares se mueren.

INSECTICIDAS BIOLOGICOS

Bacterias entomopatógenas. Bacillus thuringiensis

Dentro de las bacterias entomopatógenas la especie que ocupa un lugar prepon-derante por el su eficacia es Bacillus thuringiensis. Esta bacteria actúa a nivel del intestino medio en los insectos. B. turingiensis produce unas proteínas (cristales) que tienen la capacidad de adherirse al epitelio en el intestino medio, dañando las células del mismo y provocando la reducción del consumo por parte del insecto. Posteriormente la bacteria se multiplica dentro de la larva generando una septice-mia que le causa la muerte.

Las bacterias tienen la ventaja de que no son dependientes de la temperatura y de la hu-medad del ambiente, pero necesariamente tienen que ser ingeridas por el insecto plaga.

Hogos entomopatógenos. Beauveria bassiana, Metarrhizium anisopliae, Paecilomyces fumosoroseus, Lecanicillium lecanii, Nomuraea rileyi

Los hongos entomopatógenos son también insecticidas biológicos ampliamente utilizados para el control de insectos plaga en la actualidad. Fundamentalmente tra-bajan por contacto de sus esporas o conidios con el cuerpo del insecto, estructuras que al encontrar unas condiciones favorables de temperatura y humedad germinan e inician la penetración. Dentro del insecto, sus estructuras (blastoconidios e hifas) invaden la hemolinfa y crecen al interior de los tejidos, respectivamente, invadién-dolos y ocasionándo la muerte.

La ventaja de los hongos entomopatógenos es que pueden actuar sin que sea nece-sario ingerirlos y la desventaja es que son dependientes de las condiciones ambien-tales de temperatura y humedad relativa.

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Virus entomopatógenos. Alphabaculovirus, Betabvaculovirus

Los virus entomopatógenos tienen varias características únicas que han generado interés en su uso como insecticidas biológicos. Dichas características incluyen alta patogenicidad, virulencia y especificidad de hospedero.

El virión es la estructura infecciosa constituída por el DNA o RNA del virus y proteí-nas. Cuando el insecto plaga ingiere alimentos contaminados con el virus, este llega al tubo digestivo del insecto, se disuelve la proteína que rodea a los viriones y el material genético del virus queda libre. Los viriones entonces se unen a las células epiteliales y entran en el núcleo de las mismas, donde se multiplican produciendo nuevos viriones, que pueden infectar las células de otros tejidos internos del cuerpo del insecto.

Así, las células infectadas se rompen y finalmente la larva muere en un lapso de 3 o 4 días, liberando miles de millones de partículas virales que contaminan otras hojas y así se comienza un nuevo ciclo.

INSECTICIDAS TRANSGENICOS

El concepto de insecticidas transgénicos es básicamente el desarrollo de plantas modificadas genéticamente a las cuales se les ha incorporado un gen que codifica para una proteína tóxica a los insectos plaga.

¿Qué es una planta modificada genéticamente? Se conocen como plantas modificadas genéticamente (GM) a aquellas cuya información genética (genoma) ha sido modificado mediante ingeniería genética, ya sea para introducir uno o varios genes nuevos o para modificar la función de un gen propio. Como resultado de esta modificación la plantas GM expresan una nueva característica y en este caso es el de expresar una proteína que es tóxica para larvas de los insectos plaga que la atacan. En otras palabras a las plantas GM se les incorpora una nueva característica mediante la inserción de un gen proveniente de otro organismo.

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¿Cómo se insertan los genes en las plantas? Para introducir un nuevo gen en el genoma de una planta en la actualidad se utilizan varios métodos.

El más común utiliza una bacteria del suelo, Agrobacterium sp. la cual en condiciones naturales es capaz de transformar material genético al interior de las células vegetales. En el genoma de Bacillus thuringiensis se encuentra el gen que codifica para la proteína Cry. Este gen es amplificado mediante técnica de PCR (reacción en cadena de la polimerasa), gracias a que se conocen previamente las secuencias que flanquean el gen. El producto de la amplificación es depurado gracias a técnicas de electroforesis y los fragmentos del gen propiamente dicho son seleccionados e integrados dentro de un plásmido. Agrobacterium sp. tiene la habilidad de captar este plásmido dentro de su célula e integrarlo en el genoma de las células de las plantas que se busca transformar genéticamente.

Otro método alternativo consiste en la introducción directa de los genes en el núcleo de la célula vegetal. Para ello una de las técnicas más utilizadas es disparar a las células con microproyectiles metálicos recubiertos del ADN. Estas partículas penetran en la célula e integran el nuevo ADN en su genoma.

Después de obtener la variedad o el material GM se realizan durante varios años ensayos de laboratorio, campo e invernadero en múltiples sitios para comprobar los efectos del gen insertado y el desempeño general de la planta. Esta fase incluye también la evaluación de los efectos ambientales y la inocuidad alimentaria.

Actualmente el insecticida transgénico más ampliamente utilizado son las plantas genéticamente modificadas Bt denominación que se deriva de la bacteria Bacillus thuringiensis (bacteria mencionada anteriormente), cuyos cuerpos paraesporales contienen proteínas tóxicas para varios insectos plaga. Estas proteínas se denominan Cry y se activan en el intestino medio de las larvas generándoles la muerte (proceso descrito en el apartado anterior).

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MANEJO Y CALIBRACION DE EQUIPOS DE ASPERSION

10. MANEJO Y CALIBRACION DE EQUIPOS DE ASPERSION

Foto: Perafán, F 2005

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El cultivo del arroz como todos los cultivos es sensible en su respuesta a las diferen-tes prácticas de manejo agronómico, dicha respuesta será favorable en la medida en que la práctica aplicada sea realizada de manera técnica y ajustada a componentes complementarios como los ambientales.

En este sentido cada labor desarrollada debe tener en cuenta el control de los dife-rentes factores agronómicos que a su vez pueden maximizar la posibilidad de obte-ner los resultados esperados. Un componente importante del manejo del cultivo del arroz es la utilización de agroquímicos los cuales proporcionan al cultivo cualidades de protección sanitaria, disminución de competencia y aporte nutricional entre otros.

La manipulación de dichos productos demanda de manejos técnicos los cuales van desde la selección del agroquímico hasta la aplicación adecuada del mismo al culti-vo. En Colombia la aspersión de agroquímicos en el cultivo del arroz es una práctica generalizada, en la que se utilizan diferentes tipos de equipos de aspersión entre terrestres y aéreos. Dentro del manejo de estos equipos de aspersión es indispen-sable determinar su uso y calibración correcta con el objetivo de alcanzar la mayor eficiencia de la labor. Es el propósito del presente capítulo, mostrar el manejo co-rrecto y la calibración adecuada de los equipos de aspersión de agroquímicos más usados en el cultivo del arroz, siendo este un componente importante del proyecto Adopción Masiva de Tecnología “AMTEC” en la búsqueda de la sostenibilidad y com-petitividad del cultivo del arroz en Colombia.

TIPOS DE APLICACIÓN

Aplicación Aérea

Foto: Luna, F 2009

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Aspectos básicos en la aplicación aérea

VentajasAspersiones en áreas extensas. En algunas regiones arroceras de Colombia como en los Llanos Orientales se encuentran algunos lotes con extensiones mayores a 50 hectáreas, para este tipo de lotes la manera más eficiente de aspersión de agroquí-micos es la aérea con aviones que en promedio asperjan 10 hectáreas por vuelo.Aspersiones más rápidas. La rapidez con la cual un avión de fumigación asperja un cultivo de arroz es útil en algunas zonas donde los factores ambientales, especial-mente la precipitacion es frecuente y poco predecible, de tal manera que cuando las condiciones ambientales son optimas para la aplicación y trabajo del agroquímico se debe aprovechar esta ventana de oportunidad.

Ausencia de daño mecánico al cultivo. El equipo de aplicación aérea generalmente el avión de fumigación, no entra en contacto directo con el cultivo, como sí lo hacen los equipos de fumigación terrestre. Esto evita daños al cultivo especialmente en aplicaciones tardías en su ciclo como lo son las aplicaciones en etapas de floración y llenado de grano.

DesventajaIrregularidad de la aplicación por obstáculos: Está dada por irregularidad de los lo-tes y/o por la presencia de obstáculos como postes de energía eléctrica, árboles o construcciones, que en algunos sectores especialmente los bordes no permitenrealizar aplicaciones de manera adecuada, dando lugar a sub-dosis o a zonas donde no fue asperjado el agroquímico.

Efecto de los factores ambientales sobre la aspersión aérea

Foto: Luna, F 2013

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• Velocidad del viento: El principal efecto es la deriva de la nube de aspersión, lacual se presenta cuando se tienen velocidades del viento mayores a 8 km/h.

• Temperatura: Una temperatura alta durante la aspersión del agroquímico pue-de provocar la evaporación de la gota, este fenómeno se da cuando masas deaire caliente ascienden del suelo en horas de intenso calor debido a que el sue-lo aumenta su temperatura y calienta el aire adyacente arrastrando consigo losplaguicidas a niveles superiores, aumentando así la evaporación. Otro problemapresentado por las temperaturas es la presentación de inversión de temperatu-ras, la cual se da cuando el aire a nivel de la superficie no tiende a subir en formanormal sino que se desplaza en forma lateral, no dejando depositar el agroquí-mico sobre el cultivo, incrementando el problema de deriva.

• Humedad relativa. La humedad relativa está estrechamente relacionada con latemperatura, en términos generales a mayor temperatura menor humedad relati-va. cuando se presentan valores de humedad relativa por debajo del 60% aumentala evaporación disminuyendo la cantidad de ingrediente activo que llega al cultivo.

Como conclusión se puede afirmar que no es conveniente realizar aspersiones aé-reas de agroquímicos cuando la temperatura sea mayor de 28°C, humedad relativa menor al 60% y vientos mayores a 8kph.

Equipos utilizados en la aplicación aérea

• Aviones. En las zonas arroceras de Colombia los aviones más usados para la fu-migación aérea son los de ala fija, los cuales son diseñados específicamente pararealizar aspersiones. En las características más importantes de estos avionesestán su capacidad para despegar en pistas cortar alrededor de 400m. Su dise-ño le da la cualidad de tener buena estabilidad y maniobrabilidad especialmenteen virajes muy cerrados. En el mercado existes diferentes marcas y modelosde aviones, se destacan en Colombia los diferentes modelos de Piper (Pawnee235, Pawnee 260 y Pawnee 300), también son utilizados los aviones Cessna Ag-Truck, Cessna Ag-Wagon y Cessna Husky.

• Tanque para el agroquímico. Es el que contiene la mezcla de agua con el agroquímico.

• Sistema de agitación. La agitación es necesaria durante la aspersión, para estola bomba impulsora envía un volumen mayor de la mezcla que se va a asperjar,

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el sobrante regresa al tanque lo que causa la agitación de la mezcla consiguiendo una adecuada homogenización de la misma.

• Bomba de aspersión. La más común es la bomba centrifuga la cual es accionadapor pequeñas hélices que se mueven por la corriente de aire producida por lahélice del motor del avión, la presión de la bomba puede variar de acuerdo a lavelocidad del avión.

• Aguilón o barra porta boquillas. Soportan las boquillas, está localizado detrás delborde trasero de las alas y ligeramente más bajo. Su longitud debe ser menor ala extensión de las alas en un 30%.

• Dispositivo aspersor.

• Boquillas hidráulicas. Las más comunes son las de cono hueco, deben es-tar provistas de válvula de cierre anti-goteo las cual controla el flujo a una pre-sión optima de 40 psi. La producción de gotas se presenta un rango de tama-ños. Por ejemplo, cuando tenemos gotas de 200 micras de diámetro en realidadpueden presentarse gotas de varios tamaños variando entre 150 y 250 micras. Una exitosa cobertura y penetración de la fumigación depende de la correcta ubi-cacion de las boquillas en el aguilón (ángulo vs línea de avance de la aeronave) y deltamaño de gota producido. Las boquillas dirigidas hacia adelante producen gotasfinas entre 80 y 120 micras de diámetro, se usan para aplicaciones de insecticidas.Las boquillas dirigidas hacia abajo producen gotas de 200 a 250 micras y sirvenpara aplicar insecticidas y/o fungicidas. Las boquillas orientadas hacia atrásproducen gotas grandes, mayores de 300 micras y se usan para aplicar herbicidas(para evitar riesgos de evaporación y arrastre o deriva) y fertilizantes foliares.

Foto: Luna, F 2013

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• Atomizadores rotatorios. Este sistema produce un rango más estrecho detamaños de gota, mejorando la calidad de la aplicación. Por ejemplo cuandotenemos gotas de 200 micras en realidad pueden presentarse tamaños degota entre 180 y 220 micras. El más conocido y más utilizado en la actualidaden el Micronair

Calibración de aviones de ala fija

La calibración de la aeronave debe ser frecuente, esta incluye el ancho de pasada, el tamaño de gota a producir y el volumen de agua necesario para lograr un cubri-miento de plaguicida que se va a aplicar.

La calibración correcta permite:

• Determinar la cantidad de mezcla a aplicar por hectárea.• Determinar la cobertura (número de gotas/cm2) y su tamaño con el papel

hidrosensible.• Definir el ancho de pasada adecuado.

El primer paso para la calibración de la aeronave es definir el área asperjada en 1 mi-nuto. Para esto se debe conocer la velocidad del avión durante la aspersión definida en milla por hora y convertirla a metros por minuto (m/min) usando la siguiente fórmula:

Velocidad (m/min) = millas por hora x 1.609

El segundo paso es determinar el ancho de faja en metros que dependerá de la altura de aplicación y el tamaño de la gota. Este valor junto con la velocidad del avión en metros/minuto arrojara el área fumigada por minuto aplicando la siguiente fórmula:

Área fumigada (m2/min) = Velocidad (m/min) x ancho de faja (m)

Este resultado se divide por 10.000 m2 se obtiene las Hectáreas asperjadas por minuto.

El tercer paso es determinar la descarga por minuto. Para esto se llena el tanque del avión con un volumen determinado de agua. Se inicia el vuelo y se pone a asperjar durante 1 minuto. Por medición de diferencias entre volúmenes inicial y final se determina la descarga por minuto.

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Aplicaciones terrestres

Para la aplicación terrestre existen diferentes equipos, unos van acoplados al tractor y otros son utilizados por operarios de manera individual o en grupo y pueden ser manuales o motorizados.

Aspectos básicos en la aplicación terrestre

Ventajas• Aspersiones en áreas pequeñas. La aplicación terrestre favorece la aspersión

de pequeñas áreas de cultivo que no sería asperjadas por equipos aéreos. Enalgunas zonas arroceras de Colombia se encuentran pequeños agricultores conáreas de cultivo por debajo de 10 hectáreas, para ellos las aplicaciones terrestresson una oportunidad importante para manejar diferentes situaciones agronómi-cas en el cultivo.

• Manejo de aplicaciones según condiciones ambientales. La aplicación terrestrebrinda la oportunidad de detener las aspersiones cuando las condiciones am-bientales empiecen a ser desfavorables para la aplicación.

• Aplicaciones dirigidas. La aplicación terrestre permite realizar aspersiones par-ciales en lotes donde los problemas a controlar se encuentran solo en algunossectores, es el caso de algunas malezas que se presentan focalizadas.

Foto: Luna, F 2013

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Desventaja• Una de las desventajas de las aplicaciones terrestres es la presencia de algún

tipo de daño mecánico al cultivo por el paso de operario y del mismo equiposobre todo cuando se utilizan equipos acoplados al tractor en etapas avanzadasdel cultivo. De la misma manera algunas aplicaciones terrestres pueden durarmucho tiempo inclusive varios días cuando el área del lote es grande y se realizacon operarios a pie, esto genera atrasos en el control de problemas sanitariosque pueden afectar el cultivo.

Descripción de equipos y su funcionamiento

• Fumigadoras de espalda. La fumigadora de espalda consta de; tanque de depó-sito con filtro y tapa, manquera de conducción desde el tanque de depósito hastala lanza en cuya punta va el portaboquillas, llave de paso o pistola de control quepermite iniciar o suspender la aspersión cuando sea necesario, sistema de pro-ducción de presión para expulsar la mezcla sea por aire comprimido o por acciónde la palanca.

Aguilón

Cámara de aire

Válvula

MangueraBomba(interno)

Tanque

Boquilla

Bomba de espalda de palanca. Es el equipo de aspersión más común por su facilidad de cargar el agroquímico preparado, su fácil operación y su facilidad de limpieza. El operario debe utilizar sus dos manos para manejar el equipo;

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con una acciona permanentemente la palanca para producir la presión y con la otra dirige la lanza que lleva en la punta la boquilla. Este tipo de equipos requiere el uso de un regulador de presión, con el objetivo de que la descarga sea constante. Al no tener un regulador de presión, cuando el equipo pre-sente alta presión la descarga será mayor produciendo una sobre dosis. Si la presión en el equipo es menor la descarga también lo será produciéndose unas sub-dosis.

Las fumigadoras más modernas tienen en la punta de la lanza un acople universal portaboquillas que permite seleccionar la boquilla más adecuada para cada necesidad. En la parte interna de la boquilla debe ir un filtro de mallas para evitar el taponamiento de la misma, este filtro se puede limpiar frecuentemente con un cepillo de cerdas de nylon adaptado para esta función. El orificio de salida de la boquilla se debe limpiar con un material suave no se deben utilizar puntillas o elementos metálicos ya que podrían el diámetro del orificio de la boquilla. Las aspersoras de espalda deben tener por lo menos 3 filtros; uno en la boca del tanque, otro en la pistola de control de la aspersión y otro en la boquilla, impidiendo que materias extrañas penetren el equipo de aspersión previniendo el taponamiento de las boquillas y la avería en partes importantes del sistema del equipo. Es importante lavar el tanque antes de usar el equipo, y de ser posible tener fumigadoras de uso exclusivo por tipo de agroquímico como herbicida, fungicida, insecticida o fertilizante líquido. Para el mantenimiento es recomendable aplicar unas gotas de aceite vegetal en el émbolo de tanque de presión con regularidad con el fin de mantener una buena lubricación. Cuando la bomba no tiene regulador de presión, la acción de la palanca debe ser rítmica para lograr una distribución aproximadamente uniforme del agroquímico.

• Bomba de espalda motorizada. Las hay de muchos modelos y capacidades, pero las más utilizadas tienen tanques en la parte superior para la mezcla de agroquí-micos variando entre 12 a 14 litros. Algunos pocos modelos tienen tanques de mayor capacidad. Los motores son de 2 Tiempos y generan la presión suficiente para efectuar la aspersión. Como en todas las fumigadoras tienen una llave de cierre rápido y apertura que permite llevar la mezcla hasta una lanza con boquilla y son para corto alcance (20 a 60 cms.) y reemplazan las manuales evitando al operario la necesidad de accionar la palanca.

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Bombas motorizadas de tobera y de lanza. Estos modelos tienen en la parte delan-tera una tobera y allí en la parte terminal llega una manguera con el líquido y se des-carga en la corriente de aire producida por una turbina accionada por el motor. La velocidad de la corriente de aire al salir de la tobera es superior a los 150 kph permi-tiendo así alcanzar mayores distancias que en los equipos convencionales. En forma normal alcanzan de 6 a 8 m. de altura en alcance vertical y si la fumigadora de motor está equipada con bomba auxiliar puede alcanzar de 10 a 12 metros. El orificio de salida es regulable para aplicar diferentes volúmenes de mezcla de acuerdo a los requerimientos técnicos del cultivo y del producto a aplicar, variando entre 5 litros hasta 50 litros o más por hectárea. o sea, que aplican en bajo y mediano volumen.

Calibración de aspersoras de espalda

Foto: Luna, F 2013

Foto: Luna, F 2013

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Primero se determina la descarga de la boquilla seleccionada en 1 minuto a la presión adecuada. En las bombas de mochila, de palanca y que no tienen regulador de presión ésta puede estar alrededor de las 40 psi.

A continuación se determina la velocidad promedia de aplicación, la cual para zonas planas o relativamente planas puede ser de 50 metros/minuto, cuando se aplican herbicidas sistémicos y de 40 metros/minuto cuando se usan herbicidas de contacto.

Determinada la velocidad promedia de aplicación, se determina el ancho de faja o de pasada.

Para el ejemplo tomamos que el operario usa una boquilla que cubre un ancho de 2 metros y está operando a 50 m/minuto.

Multiplicamos el ancho (2m) por la distancia recorrida en 1 minuto de aspersión (50 m/min), tendremos 100 m² por minuto.

Con base en que 1 hectárea tiene 10.000 m², basta dividir 10.000 ÷ 100 m²/min = 100 minutos que es lo que se necesita para fumigar 1 hectárea.

Si multiplicamos estos 100 minutos/ha. X la descarga de la boquilla en 1 minuto, por ejemplo 780 cm³ = 0.78 litros/min tendremos como resultado final 78 litros por hectárea de la mezcla agua+herbicida.

Equipos de fumigación para tractor

Foto: Perafán F 2013

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Equipo estándar para acople al tractor. Es usado por los agricultores arroceros en el sistema de secano mecanizado en amplias zonas de los Llanos Orientales para la aplicación de herbicidas en pre o post-emergencia, insecticidas, fungicidas y/o fer-tilizantes foliares. Los equipos de aspersión montados en un tractor consisten bá-sicamente de un tanque que contiene el agua + agroquímico y varía en su capacidad desde 200 litros hasta 1000 litros, siendo el tamaño estándar de 400 a 500 litros. El agroquímico depositado en el tanque es transportado a los aguilones o barra porta-boquillas mediante una bomba de impulsión, donde a través de boquillas asperso-ras, depositan la mezcla del agua + agroquímico al terreno o al cultivo dependiendo de lo que se esté aplicando.

La longitud del aguilón es variable desde 4 m hasta 16 m colocando las boquillas cada 50 cm en las de cortina frontal de 80 grados y las de cono hueco (Para insec-ticidas, fungicidas y fertilizantes foliares). Cuando se usan los aguilones largos es necesario el uso de implementos que controlen la altura y que eviten que las puntas golpeen el suelo o el cultivo.

En los portaboquillas de tipo universal (que reciben todo clase de boquillas) se colo-can las boquillas que se van a utilizar de acuerdo con el producto que se va a aplicar. Por ejemplo, boquillas de cortina frontal de la serie 80 para herbicidas, de cono hue-co o vacío para insecticidas, y fertilizantes foliares, con estas boquillas la altura de aplicación normalmente es de 45 cm. sobre el terreno o sobre la parte alta del cultivo.

Los portaboquillas tienen por dentro un filtro que puede ser de 50-100 o 200 mallas por pulgada, dependiendo del volumen a aplicar por hectárea y de la presentación del agroquímico, si es sólido o líquido. En la parte superior tiene una válvula anti-

Foto: Perafán F 2013

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goteo con un resorte y un balín. Al abrir el operario del tractor la llave de paso para permitir que la bomba de aspersión succione producto del tanque y lo envíe por mangueras a los aguilones, que pueden ser 2 (izquierdo y derecho) o 3 (izquierdo, central y derecho) a la presión óptima que es básicamente de 40 PSI (libras por pul-gada cuadrada) o 2.8 BAR, el resorte es empujado por el balín permitiendo que la mezcla con agroquímico salga al exterior para asperjar. Cuando el operario cierra la llave de paso de tres vías, instantáneamente el balín accionado por el resorte sella el orificio de salida e impide la aspersión y el goteo. Esto por seguridad en la aplicación de muchos productos agroquímicos es altamente recomendable.

La presión óptima al usar boquillas de cortina frontal es de 40 PSI para obtener el cubrimiento adecuado. Si disminuye la presión el ancho de faja se angosta quedan-do zonas a lo largo del recorrido del tractor sin control. Si se aumenta la presión sobre la óptima se producen muchas gotas muy pequeñas que se pueden evaporar y aumentar su deriva.

Al abrir la llave de paso, el operario, permite que el producto enviado por la bomba tome 2 caminos. Uno que lleva la mezcla al aguilón y las boquillas y el otro lleva la mezcla sobrante por retorno al tanque aprovechándose para realizar una agitación hidráulica lo cual permite mantener homogénea la mezcla.

El equipo de aspersión de tractor, en cualquiera de sus marcas, permite al operario seleccionar la fumigación a todo lo ancho del aguilón, a sólo un lado que seleccione o sólo en la parte central. Esto debe ser así para poder aplicar cerca de los caminos o las corrientes de agua para evitar el desperdicio de producto y la contaminación.

La velocidad de operación cambia con el estado del terreno (seco o húmedo), con la topografía (plano o pendiente) y con el ancho del surco, pero normalmente varía de 3 a 9 kph. Agitación de la mezcla. La forma más práctica es usar agitación hidráulica, llevando el producto sobrante en el retorno que entra por tubería al fondo del tanque y con un dispositivo especial la descarga en la parte más baja del tanque y cerca del sitio de toma de mezcla de la bomba de aspersión. El uso del agitador permite que la mezcla llegue homogénea a las boquillas, especialmente cuando se aplican dos o más productos simultáneamente que tienen diferente densidad o que presentan la tendencia a depositarse en el fondo del tanque como cuando se usan formulaciones en forma de Polvos Mojables.

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Anillo hidráulico. Uno de los problemas en la calidad de la aplicación en los equipos de fumigación de tractor es la cantidad de aspersión o flujo de descarga en las di-ferentes boquillas en el aguilón. Las boquillas ubicadas en los extremos descargan menos producto y esto hace que en muchos casos estos extremos presenten sub-dosis, especialmente en la aplicación de herbicidas a medida que aumenta la longi-tud del aguilón aumenta la deficiencia en la calidad de la aplicación.

Para corregir esta anomalía se monta un anillo hidraulico que consiste en acoplar una manguera en la parte extrema de los aguilones y se conecta a la manguera que con-duce la mezcla del tanque a la primera boquilla. En esta forma se cierra el circuito y la presión interna se iguala en todos los puntos y por tanto la salida en cualquier boquilla es igual, homogenizando la aspersión y mejorando así la calidad de la aplicación.

Dispositivo de control de altura. Otro de los problemas en la aplicación con equipo acoplado al tractor, es el bamboleo en los extremos del aguilón debido a que el terreno no es parejo. Esto hace que los extremos suban y bajen repetidamente. En algunos casos, la punta del aguilón puede tocar el suelo produciéndose daño o en el mejor de los casos el ancho de cubrimiento de las últimas boquillas se reduce drásticamente y cuando en forma normal debe cubrir 80-85 cm. para lograr un buen traslape, puede bajar cerca al piso haciendo que las cortinas de aspersión de las boquillas no se traslapen lo necesario y quedan a lo largo del cultivo fajas que no reciben el agroquímico, ocasionando fallas en la aplicación.

Para evitar esto, se acopla a 1-1.50 m. de la punta del aguilón hacia el centro del tractor, un patín deslizador o un aro de control de altura, que está ligeramente sobre el suelo y cuando debido al terreno el aguilón se bambolea, el patín o el aro lo impi-den y la calidad de la aplicación se mantiene en cuanto a los parámetros de altura de aplicación y de franja de cubrimiento de las boquillas.

Calibración de equipos de tractor Para una correcta calibración se definen parámetros básicos como son: Velocidad de operación (3 a 9 kph = 50 a 150 m/min).Descarga por minuto de la boquilla instalada y multiplicando por el total de boquillas a la presión recomendada.

Ejemplo:Velocidad = 100 m en 72 segundos corresponden a 83.3 m por minuto X 10 m de ancho del aguilón (20 boquillas) = 833 m²/min.

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= 10000 m² (1 ha) dividido por 833 m²/min = 12 minutos para fumigar 1 ha

Descarga = Si el tractor tiene instaladas boquillas 80 01 (0.1 gl/min a 40 psi) esta descarga que es = 0.378 lt, se multiplica por el número de boquillas, 20 en este caso y la descarga total por minuto será:

20 X 0.378 lt/min = 7.56 lt/min X 12 min/ha = 90 lt/ha de mezcla total.En estos 90 litros va incluida la dosis a aplicar por ha del agroquímico.

Boquillas. Existen boquillas clases de materiales; de bronce (BV 25 y BV 50) para herbicidas, de acero inoxidable TK (cortina lateral) para herbicidas en pre-emergen-cia o post-emergencia en cultivos de surco, de cerámica (Corindón) Cortina frontal y lateral para herbicidas. Discos restrictores de acero inoxidable planos para uso terrestre y en forma de plato (cazuela) que producen cono hueco para la aplicación de insecticidas, fungicidas y fertilizantes foliares en aplicación aérea. Las que mejor resisten el desgaste causado en la fumigación de agroquímicos son las de acero inoxidable y las de corindón que pueden ser más resistentes al desgaste en más de 100 veces, requiriéndose por lo tanto menos frecuencia en su calibración (control de descarga por minuto a la presión adecuada).

Las principales funciones de las boquillas son: Quebrar el líquido en gotas independientes.Dispersar esas gotas.Controlar la cantidad de líquido por unidad de tiempo a una presión determinada.

Boquilla de cono hueco. Se usan para la aplicación de insecticidas, fungicidas y fer-tilizantes foliares pues logran la mejor penetración dentro del follaje y producen gotas de menor tamaño que las de cortina. La boquilla de cono hueco tiene un rotor con canales helicoidales lo que hace girar el líquido a gran velocidad y pasar al ori-ficio de salida.

Boquilla de abanico o cortina. Son las adecuadas para la aplicación de herbicidas.

Boquillas de cortina frontal. Con orificio de salida lenticular. Requiere traslape. Ejemplo: 80 01 concentran la as-persión en el centro, disminuyendo gradualmente el cubrimiento hacia los extre-mos, (campana de Gauss), haciendo necesario el traslape o superposición de las fajas de las boquillas adyacentes con el fin de compensar la deficiencia en la dis-

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tribución del producto y así obtener mayor uniformidad en la aplicación y por tanto una mejor calidad en el control. Un ejemplo de este tipo de boquillas es la Boquilla abanico plano – traslape

52-57 cm

42-47 cm

50 cm

50 cm

50 cm

50 cm

65o

80o

110o

Distancia de pulverización

Cobertura teórica

depulverización

Ángulo

Se observa en la gráfica anterior la altura de aplicación recomendada sobre el ob-jetivo (suelo o parte superior del follaje en un cultivo), dependiendo del grado de apertura de la boquilla a 40 psi. Las más usadas son las de la serie 80 grados.

Se recomiendan para la aplicación de herbicidas en preemergencia y deben es-tar montadas en un aguilón o barra portaboquillas espaciadas adecuadamente de acuerdo con el ángulo de salida. Las de la serie 80 se colocan cada 50 cm y la altura óptima sobre el terreno es de aproximadamente 45 cm.

Con orificio de salida rectangular. No requiere traslape. Ejemplo: 80 01 E (Even) = parejo. Un ejemplo de este boquilla es la boquilla tee jet even. En las boquillas de orificio rectangular (tipo Tee-Jet E ) la distribución en toda la faja es muy uniforme y se recomiendan para aplicación de herbicidas en bandas (post-emergencia dirigi-

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da) como en los cultivos de surco como café, maíz, etc. y no requieren traslape. El tamaño de gota producida por estas boquillas es mayor que el producido por las de cono, disminuyendo así los riesgos de fitotoxicidad y de contaminación.

Otro ejemplo de este tipo de boquillas es abanico lateral tipo tk o de inundación, En estas boquillas el líquido sale por el orificio y choca contra una pared deflectora, cambiando de dirección y formando una cortina con un ángulo de salida superior a los 150 grados. La distribución del producto no es totalmente uniforme a lo ancho de la faja porque los líquidos se concentran un poco más en la parte central, dismi-nuyendo hacia los lados se usan para la aplicación de herbicidas en cultivos en hile-ras como café, plátano y frutales. Esta boquilla produce un tamaño de gota un poco más grande que las boquillas de cortina frontal, lo cual las hace más seguras para la aplicación de herbicidas sistémicos, pues disminuye los riesgos de evaporación y de deriva. Se usan para la aplicación de herbicidas en post-emergencia dirigida a baja altura (10 a 15 cm. del suelo) y dirigida la cortina de aspersión hacia adelante si se hace con equipo de fumigación manual y boquilla TK de cortina lateral o de espejo.

Si se usa boquilla de cortina frontal tipo 80 0050 o la 80 01, la presión de aplicación debe ser de 40 PSI. La boquilla 80 0050 se usa para aplicación de herbicidas con equipo de tractor en un aguilón y separada 50 cm. de las otras boquillas y si se usa en una lanza para aplicación terrestre con equipo manual se aplica con ella herbicidas en post-emergencia dirigida, básicamente para parcheos. Cada tipo de boquilla tiene un uso específico y se operan con presiones diferentes produciendo gotas de tama-ño diferente. Si se requiere cambiar el volumen de mezcla por hectárea, no se debe cambiar la presión óptima, sino cambiar la punta de la boquilla por otra del mismo tipo pero de mayor o menor tamaño en su orificio de descarga. A menor tamaño del orificio menor volumen de mezcla por minuto y más pequeñas las gotas producidas.

La presión recomendada con este tipo de boquillas es de 40 psi, la velocidad de aplicación En equipo manual, depende de la topografía, humedad del terreno, peso del equipo, clase de aplicación sea por árbol o continua en surco variando entre 20 a 60 metros por minuto y en tractor de 3 a 9 kph. Para la altura de aplicación con boquillas de cortina frontal 40 a 50 cm. sobre el terreno o la parte alta del cultivo. Con boquillas tipo TK, 10 a 15 cm. sobre la parta alta de las malezas dirigida hacia delante o 40 a 50 cm si se dirige la cortina hacia abajo.

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MANEJO POSCOSECHA DEL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIA

11. MANEJO POSCOSECHA DEL CULTIVO DE ARROZ EN COLOMBIAINTRODUCCION

El cultivo de arroz puede durar desde la siembra hasta su recolección entre 90 a 140 días, en su última etapa de maduración (aproximadamente 30 días) se pueden pre-sentar pérdidas significativas, por no tener en cuenta aspectos tan importantes como son el “MOMENTO OPORTUNO DE COSECHA” que puede depender de la variedad, el contenido de humedad y la susceptibilidad al desgrane además las perdidas en la recolección pueden llegar hacer significativas en campo por no conocer aspectos bá-sicos de la cosechadora como su calibración para la recolección en el cultivo de arroz.

Objetivos

• Evaluación de pérdidas por no cosechar en su momento oportuno de cosecha.• Evaluación de pérdidas en la cosecha con la combinada por desconocimiento de

su calibración para las variedades de Fedearroz.

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MARCO TEORICO:

El momento óptimo de la cosecha del arroz, es cuando la panícula alcanza su ma-durez fisiológica, es decir, cuando el 95% de los granos en las panojas tengan el color paja y el resto estén amarillentos; y la humedad del grano es de 20 a 27%. El momento de la cosecha es determinante, dado que si se cosecha cuando el grano no ha madurado se reduce el rendimiento y en la trilla resulta mucho grano yesado y partido; mientras si se deja llegar a sobre madurez se corre el riesgo de desgrane a la hora de recolección, lo cual reduce el rendimiento y la trilla puede tener mucho grano quebrado. La seguridad de conservación, está establecida en un 13% de humedad. Sin embargo, el contenido de humedad óptimo para cosecha se establece en función del comportamiento del arroz durante el proceso de des-cascarado y pulido.

La práctica de manejo más importante es la humedad de cosecha. Una vez alcan-zada la madurez fisiológica del grano, comienza la etapa de pérdida de agua hasta alcanzar la humedad con la cual se puede almacenar con seguridad de conservación, establecido en 13%. Sin embargo, el contenido de humedad óptimo para cosecha se establece en función del comportamiento del arroz durante el proceso de descasca-rado y pulido.

PRÁCTICAS DE MANEJO

Si bien la humedad óptima de cosecha está íntimamente relacionada al genotipo, existe un valor de humedad para cada uno de ellos, debajo del cual se generan nu-merosas fracturas en el grano y, consecuentemente, su porcentaje de grano entero es sensiblemente disminuido. Es así que, en algunos cultivares, la humedad de co-secha no debe ser menor de 18% y otros en que este valor puede ser tan bajo como 14%, sin afectar su rendimiento industrial. Dada la importancia de esta caracterís-tica ligada al genotipo, cada lanzamiento de un nuevo cultivar va acompañado del correspondiente consejo de humedad de cosecha de modo de preservar la calidad y evitar el perjuicio económico del productor.

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CALIDAD CULINARIA

Identificamos como calidad culinaria al comportamiento esperado del arroz luego de ser cocinado. Esta definición general debe ser acotada para cada hábito cultural. Arroces consumidos por la cultura oriental deben tener una serie de atributos que en otras culturas son absolutamente indeseables. El atributo paradigmático es la consistencia del arroz después de cocido. En la comida oriental se lo prefiere blando y pegajoso mientras que, en general, en occidente se elige el arroz consistente y seco. Al igual que en la calidad industrial, existen parámetros de evaluación objeti-vos para la calidad culinaria. Estos parámetros son físico- químicos, se refieren casi exclusivamente a la composición del almidón y están estrechamente relacionados a los atributos que se valoran en las distintas culturas.

Cultura oriental. pegajosidad en el paladar, sabor o dulzor, textura, cheweness (dureza al masticar), brillo, blancura. Cultura occidental: seco, textura gomosa, ma-yor absorción de agua, blancura, tolerancia a la sobre cocción.

Contenido de amilosa. El almidón está formado principalmente por dos fracciones denominadas amilopectina y amilosa. La relación entre estas dos determina algu-nas propiedades importantes del arroz durante y después de la cocción. Según el porcentaje de amilosa que poseen, se pueden clasificar en:

• Alto contenido de amilosa: >26%• Contenido intermedio de amilosa: 23-25%• Bajo contenido de amilosa: < 22%

Los arroces de alto contenido de amilosa permanecen secos y sueltos después de cocinarse absorbiendo mayor cantidad de agua con el consecuente aumento de vo-lumen después de cocidos. Sin embargo, poseen la desventaja de endurecerse al enfriarse. Son preferidos en occidente dado que permanecen íntegros, aun, si se los cocina en exceso.

Los arroces con contenido intermedio de amilosa se comportan en forma similar a los anteriores, pero permanecen más tiernos y húmedos al enfriarse. Los de bajo contenido de amilosa son los más difundidos en oriente y resultan húmedos, pega-josos y brillantes después de la cocción. En occidente se consideran indeseables de-

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bido a su tendencia a desintegrarse, si se excede el tiempo apropiado de cocción. El arroz denominado Waxy o glutinoso prácticamente no posee amilosa, su aspecto es totalmente opaco, se expande poco y absorbe poca agua al cocinarse, así permane-ce húmedo y pegajoso después de la cocción. Se lo utiliza en oriente para preparar postres, dulces y pasta pre cocidas.

La temperatura de gelatinización. Este parámetro se refiere a la temperatura a la cual el gránulo de almidón comienza a absorber agua y a aumentar de tama-ño en forma irreversible. En este proceso el gránulo de almidón pierde su estado cristalino en forma definitiva. Los arroces se clasifican según la temperatura de gelatinización en:

• Alta : 74-80 °C• Intermedia: 69-73° C• Baja: 63-68° C

Los arroces con temperaturas de gelatinización altas tardan más en cocinarse, ab-sorben más agua, pero se expanden y elongan menos que los de baja e intermedia. Su rendimiento después de cocidos es menor que el de las otras categorías. Solo los arroces preferidos por los hábitos culturales orientales prefieren los arroces con alta temperatura de gelatinización.

Absorción de agua. Es una característica relacionada a la temperatura de gelatini-zación y del contenido de amilosa. Se prefieren los arroces que absorben más agua tanto en la cocina occidental moderna como en la cocina que utiliza salsas con el arroz (risotto y paella).

Pérdida de sólidos. Esta característica es de gran importancia para la industria de productos enlatados que contienen arroz. Según el tipo de comida, se prefieren arroces con mayor integridad o arroces que al ceder sólidos al medio líquido au-mentan la densidad del producto.

Aroma. Por último se deben mencionar los arroces denominados “aromáticos” y que obtienen un sobreprecio considerable en un nicho de mercado ubicado en medio oriente y sudeste asiático. Estos arroces despiden un aroma a cereal o a “popcorn” tanto durante la cocción como al servirse como arroz blanco sin aderezos. Las dos fuentes más conocidas, pero no por ello las únicas, son los arroces provenientes de Tailandia y de la región compartida por India y Pakistán.

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PERDIDAS ECONOMICAS AL COSECHAR EN EL MOMENTO NO OPORTUNOEl desconocimiento de la madurez fisiológica y la cosecha oportuna del cultivo de arroz, ha llevado a grandes pérdidas de dinero por falta de planificación en el desa-rrollo del cultivo entre estas tenemos:

• Siembras en lotes de gran tamaño, mayor a 100 hectáreas, lo cual dificulta la co-secha por el grado de humedad del grano, porque puede empezar a cosechar con humedades alrededor de 24% y terminar la corta del cultivo con 16% de humedad.

• Desconocimiento del parque de combinadas en la región y su difícil adquisición o alquiler en el momento de la cosecha.

• No contar con equipos de laboratorio (medidor de humedad e impurezas) en el momento de la recolección.

• Comportamiento de las diferentes variedades tanto fisiológicas ( desgrane) como la calidad molinera, época y momento oportuno de cosecha

Evaluacion de perdidas en el cultivo de arroz por no cosechar en su momento oportuno

MERMAS POR HUMEDAD E IMPUREZAS

TABLA DE DOBLE DESCUENTO

MERMA POR HUMEDAD

Wf = Wi*( 100% - Hi% ) Donde: Wf = Peso final después

(100% - Hf %) del proceso

Wi = Peso inicial

Hi = Humedad inicial %

Hf = Humedad final %

MERMA POR IMPUREZA

Ii = Impureza inicial %

If = Impureza final Wf = Wi ( 100% - Ii %)

(100% - If %)

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Ejemplo:Cosecha muy temprano arroz con altos contenidos de humedad e impurezasEn los siguientes cálculos apreciamos a un agricultor cosechando un lote o finca arrocera con una humedad de 28% , esto nos da como resultado una gran cantidad de panículas con granos llenos y verdes que salen por la cola de la combinada en el tamo de arroz, porque el sistema de trilla de la cosechadora no tiene la capacidad de desprender este grano por su gran adherencia a la panícula aportando unas pérdidas hasta de 10% en el sistema de trilla, de otro lado al estar el arroz muy verde aumenta el grado de impurezas ya que los tallos y la hojarasca se encuentran con mayor peso y esta puede pasar de 8 a 10% ya que el sistema de separación y limpieza de la com-binada no tienen la capacidad de realizar esta limpieza por su peso. Si un agricultor cosecha en una hectárea en promedio 7000 kg, observamos que está transportando 368 kilogramos de agua por falta de madurez de su cultivo y 292 kilogramos de ba-sura o impurezas, el cual tiene un valor por su transporte y correspondiente castigo por la tabla de doble descuento con un valor de $575.000.oo por hectárea, costo re-presentativo si tenemos una finca sembrada con 100 hectáreas, y si el punto de com-pra tiene como tabla de compra 24% de humedad y 4,0% de impurezas. Lo anterior significa que durante todo el proceso y cuidado agronómico del cultivo puede dejar todas las ganancias durante la recolección por no cosechar en el momento oportuno y no realizar los ajustes necesarios a todos los elementos de la cosechadora.

Epoca oportuna de cosecha del cultivo de arroz

!

MERMAS POR HUMEDAD E IMPUREZAS

TABLA DE COMPRA H=24% I = 4.0%

1) COSECHA H = 28% I = 8.0% 7.000Kg/Ha

MERMA POR HUMEDAD

Wf = 7.000Kg ( 100% - 28% ) Wf = 6.632 Kg(100% - 24%)

AGUA = 368 kg

MERMA POR IMPUREZAS

Wf = 7.000Kg ( 100% - 8.0%) Wf = 6.708 Kg (100% - 4.0%)

IMPUREZA = 292 kg660 kg

X $1.000.oo/kg

$ 660.000 /Ha + costos de transporte + perdidas en trilla= 8%

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Cosecha en el momento oportuno

El agricultor cosecha con humedades entre 22 y 25% de humedad y 4,0 a 5.0 de im-purezas sin tener pérdidas económicas representativas, obtiene una buena calidad molinera y no tiene descuentos en el molino.

El agricultor cosecha muy tarde y las perdidas son mayores

De otro lado tenemos un castigo más severo cuando dejamos pasar de cor-ta el cultivo de arroz, para este caso tenemos otro agricultor que cosecha con una humedad de 18% o menos, en estas condiciones los tallos, hojaras-ca y material vegetal está muy secos y el sistema de separación y limpieza mejora el proceso de limpieza y el arroz puede ser cosechado con 2.0% de impurezas o menos, lo cual significa que se evaporo el agua en el lote que corresponde a 553 kilogramos y se dejó de transportar 143 kilogramos de impureza que quedo en el lote y no fue cortada por la combinada, en total perdimos 699 kilogramos entre agua e impurezas a un precio de $872.oo el kilogramo tendríamos unas pérdidas por hectárea de $609.528.

Epoca oportuna de cosecha del cultivo de arroz

!

MERMA POR HUMEDAD

MERMAS POR HUMEDAD E IMPUREZAS TABLA DE COMPRA H=24% I = 4.0% 2) COSECHA H = 18% I = 2.0% 7.000Kg/Ha PASADO DE CORTA (GRIFO ) Wf = 7.000Kg { 100% - 18% } Wf = 7.553 Kg 100% - 24% SECADO EN EL LOTE AGUA = 553 kg MERMA POR IMPUREZAS Wf = 7.000Kg { 100% - 2.0%} Wf = 7.146 Kg 100% - 4.0% IMPUREZA = 146 kg 699 kg X $1.000.oo/kg

En la siguiente tabla se encuentran intervalos de los componentes del arroz paddy de las variedades de FEDEARROZ, en el proceso de molinería, los cuales son de impor-tancia a destacar el índice de pilada para un arroz normal debe de ser mayor a 55% y un porcentaje de arroz partido debe estar entre 8 y 20%

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Figura 1. Componentes del arroz paddy

• CASCARILLA 18 - 22%• ARROZ INTEGRAL 78 - 82%• HARINA DE ARROZ 8 - 10%• RENDIMIENTO DE PILADA 68 - 72%• INDICE DE PILADA > 55%• ARROZ PARTIDO 8.0 – 20%• ARROZ YESADO• ARROZ DAÑADO POR HONGOS

El grado de madurez y el contenido de humedad del arroz son los factores más de-terminantes en la cosecha. Para determinar el momento oportuno de cosecha se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

• La humedad del grano al momento de la cosecha influye en la calidad del grano en-tero, excelso o índice de pilada del arroz figura 1. Estudios hechos por FEDEARROZhan demostrado que con las variedades nacionales se obtiene el máximo porcen-taje de arroz entero cuando el grano se cosecha con 23 a 25% de humedad

50

55

60

65

Índi

ce d

e pi

lada

%

Humedad de cosecha %

40

35

45

017 19 20 22 25 27 32

Figura 2. Índice De Pilada Vs Humedad De Cosecha

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FEDEARROZ 50

HUMEDAD DE COSECHA %

IND

ICE

DE

PIL

AD

A

14.2 17.8 21.4 25.0 28.6 32.2 35.841.74

45.88

50.01

54.14

58.27

62.40

66.53

Figura 3 Índice De Pilada Vs Humedad De Cosecha variedad Fedearroz 50

FEDEARROZ 733


INDI

CE D

E PI

LAD

A

14.2 17.8 21.4 25.0 28.6 32.2 35.845.24

48.54

51.85

55.15

58.45

61.76

65.06


[490]



FEDEARROZ 60


INDI

CE D

E PI

LAD

A

15.5 18.5 21.5 24.5 27.5 30.5 33.542.21

45.41

48.61

51.81

55.02

58.22

61.42

Standard Error: 2.2691139Correlation Coefficient: 0.9583099


FEDEARROZ LAGUNAS 60

HUMEDAD DE COSECHA EN%

INDI

CE D

E PI

LAD

A

13.1 16.9 20.7 24.5 28.3 32.1 35.9

Standard Error: 2.2691139Correlation Coefficient: 0.9583099

65.64

62.44

59.24

56.03

52.83

49.63

49.43

Figura 6 Índice De Pilada Vs Humedad De Cosecha variedad Fedearroz Lagunas

En la anterior figura se observa que para la variedad Fedearroz 50 el momento oportuno de cosecha para obtener el máximo índice de pilada debe ser del 25% de humedad, para las demás variedades de FEDEARROZ se cuenta con la ventaja de tener retraso de cosecha.

• Es importante tener en cuenta que comercialmente el porcentaje de arroz yesadose determina sumando la cantidad de arroz con centro blanco (grano de arroz en-

[491]



tero de apariencia cristalina, que presenta en su parte ventral interna una man-cha blanca almidonosa) y la cantidad de arroz yesado (grano entero, en el cual la mitad o más presenta aspecto opaco como de yeso o tiza)

• Cuando se cosecha arroz muy temprano se aumenta el grano yesado y por tanto en el proceso de molinería aumenta significativamente el grano partido. Esto es causa de pérdida económica para el agricultor, que ve castigado su producto en el molino, y para el molinero ya que su producto final, el arroz blanco, será de mala calidad y apariencia.

• Cuando se cosecha muy tarde se aumenta la cantidad de grano partido o arroz grifo.

• Cosechar el arroz con humedad de 28% o más ocasiona un aumento de 8% en las perdidas por recolección, debido principalmente a que los granos verdes están más adheridos a las panículas que los granos maduros, además, el contenido de impurezas puede llegar hasta el 10% y en el tamo que sale por la cola de la cosechadora quedan panículas con granos maduros y verdes.

CALIBRACION DE COMBINADAS

Perdidas en los sistemas:

Las principales perdidas y causas son las siguientes:

En la alimentación:

• Agitación excesiva acarreada por la mala regulación de la barra de corte• Rotación desproporcional del molinete en relación al avance de la maquina

En la trilla

• Barras del cilindro gastadas o torcidas, y rotación insuficiente o demasiada.• Alimentación desuniforme (posiciones del molinete, sinfín)

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En la separación

• Alimentación de desuniforme (posiciones del molinete, sinfín)• Cóncavo atascado (alambres muy cerca, suciedad)• Exceso de retorno.• Sacapajas atascado

En la limpieza

• Exceso de aire• Plano colector sucio (alimentación desuniforme en las zarandas)• Zarandas muy cerradas ( exceso de retorno)• Posición de la extensión de la zaranda superior• En máquinas viejas podrán ocurrir perdidas en el cuerpo de la maquina provo-

cadas por selladuras de goma gastadas (perdidas por fugas)

Si tiene problemas en la cosecha, tenga presente estas pequeñas y fáciles recomen-daciones.

Figura 7 Sistemas de una combinada

[493]



Recomendaciones generales para evitar pérdidas

• Verifique por debajo de la combinada que no tenga fugas

• Que las correas estén en buen estado y no estén amarradas con cabuya

• Los transportadores de grano llevan unos cauchos y estos se acaban muy rápi-do, también es importante revisarlos.

• En una distancia de 50 metros (para esto se colocan dos estacas), la combinadadebe gastar aproximadamente un minuto. Esto equivale a una velocidad de lacombinada de 3.0 km/hora máxima velocidad de cosecha para disminuir perdidas.

• Para esta velocidad de la combinada, la velocidad del molinete debe estar entre18 y 22 revoluciones por minuto. Para esto utilice una señal o bayetilla roja ama-rrada en una de las esquinas del molinete, y con el reloj contamos el número devueltas en un minuto.

• La separación del sinfín y la canoa debe ser de 10 milímetros, esto correspondeal diámetro del dedo índice aproximadamente.

• La velocidad del cilindro de trilla debe estar entre 700 y 1000 revoluciones porminuto, es importante cosechar con un contenido de humedad de 23 a 25%, sicosecha con más humedad está perdiendo aproximadamente $1.000.000.oo porhectárea y si cosecha muy seco está perdiendo la misma cantidad más las perdi-das por el grano grifo en el molino.

• Los dientes del cilindro y el cóncavo deben estar completos y bien ajustados. Sifaltan dientes, por la cola de la combinada estarán saliendo panículas con granos de arroz sin trillar aumentando perdidas.

• La separación del cilindro debe estar de 6 – 12 milímetros

• La apertura del zarandón de 15 – 19 milímetros

[494]



• La apertura de la zaranda de 6 a 9 milímetros.

• Es muy importante conocer las características agronómicas de cada variedadpara realizar los respectivos ajustes de la cosechadora, por ejemplo si cosecha-mos la variedad Fedearroz 174 es necesario aumentar la velocidad del cilindrode trilla entre 900 y 1000 rpm ya que esta variedad presenta reacción al desgranemuy resistente, a diferencia de la variedad Fedearroz 50 requiere una velocidadde 700 800 rpm ya que presenta una reacción al desgrane susceptible.

Tabla 1. Calibracion de velocidades de algunos elementos de las combinadas

MARCA / ELEMENTO NEW HOLLAND 8040 JHON DEERE 960-955 MASSEY FERGUSON 1630- 3640- 5650

CUCHILLAS CARRERAS/MINUTO

530 510 520

SINFÍN DE LA PLATAFORMA RPM

142177

196232

153170

ACARREADOR RPM 158 -- --

BATIDOR RPM 875850+30

-960 con carga1050 sin carga

SACAPAJAS RPM 210 150 200

MOTOR RPM 2500 25002200 A4-2482200 A6-358

2400 A6-354.4

Defectos más comunes encontrados en cosechadoras en zonas arroceras

Pérdidas por alta velocidad de las combinadas

• mayor a 3,0 km/hora• alta o baja velocidad en el molinete• Aumento de pérdidas por cambio de dedos retractiles en el caracol por varillas

en forma de v, ángulos metálicos o láminas de caucho de llantas• Uso de madera en los tensores de las cadenas, lo que aumenta la temperatura

y daños en los eslabones de las cadenas y su alargamiento.

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• Guardas y cuchillas rotas aumentando pérdidas en la corta• Perdidas en la trilla por uso excesivo y deterioro de dientes del sistema cilindro

cóncavo.• Perdidas en la trilla en el tamo que sale por los sacapajas.• Perdidas hasta del 50% de la cosecha por volcamiento en suelos batidos

Figura 8. Guardas y cuchillas rotas aumentando pérdidas en la corta

Figura 9. La mesa de corte debe estar a una altura de tal manera que no entre basura y no corte las panículas ocasionando mayores pérdidas

[496]



Figura 10 Perdidas por fugas, mesa de corte perforada por ser el paddy muy abrasivo

Figura 11. Perdidas por fugas, difícil de detectar por que quedan cubiertas por el tamo

[497]



Figura 12. Aumento de pérdidas por cambio de dedos retractiles en el caracol por varillas en forma de V, ángulos metálicos o láminas de caucho de llantas.

Figura 13. Uso de madera como tensores de las cadenas aumentando la temperatura y daños en los eslabones de las cadenas y su alargamiento.

[498]



Figura 14. Perdidas en la trilla por uso excesivo y deterioro de dientes del sistema cilindro cóncavo

Figura 15. Cuando los dientes del cilindro no se encuentran uniformes o hay ausencia de alguno de ellos, la trilla del grano ocasiona arroz partido y descascarado, también produce vibración y desajuste de la cosechadora.

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Figura 16. Perdidas por fugas ocasionadas por no realización del mantenimiento de la máquina.

Figura 17. Perdidas hasta del 50% de la cosecha por volcamiento en suelos batidos.

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Tabla 2. Problemas más comunes en la cosecha con combinada, causas y posibles soluciones

PROBLEMA(S) CAUSA(S) POSIBLE(S) SOLUCIÓN(ES) INDICADA

Grano que se pierde antes de pasar la combinada

Son variadas: - Pájaros, vientos fuertes, grano muy maduro, volcamiento, etc.-Velocidad del molinete muy alta respecto de la velocidad de avance de la combinada

No son atribuibles a la combinada.Reducir la velocidad del molinete

Grano que cae al suelo al pasar la combinada

Tallos mordidos y en ocasiones quedan espigas en el lote

Velocidad de la combinada muy alta.Cosecha muy maduraCuchilla y/o guardas defectuosasMucha o poca tolerancia entre las cuchillas y las guardasDedos protectores no alineadosRecorrido insuficiente o excéntrico de las cuchillas y las guardas

Reducir la velocidad de la máquina.Cosechar a las más baja velocidad posible, tanto de la máquina como del molinete.Cambiar las piezasAjustar la tolerancia dentro de los rangos indicados indicados en el manual del operador.Alinearlos dentro de los límites de tolerancia.Revisar el ajuste del brazo del mando y las condiciones del sistemaVerificar que el recorrido de la cuchilla vaya de centro a centro a las guardas aledañas

El material cortado por la barra de cobre cae frente a la barra luego de ser cortado

La paja se enreda y gira con el molinete

Baja velocidad del molineteVelocidad muy alta del molineteBaja altura del molineteAcción muy agresiva de los ganchos del molinete

Aumentar la velocidad del molienteReducir la velocidad del molineteSubir el molineteReducir la inclinación de los ganchos

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Entra excesivo material a la máquina

Alimentación no uniforme

Baja altura de la mesa de corteCultivo caído o acabadoMucho espacio entre las aletas del caracol y la canoaSe acumula material sobre la barra de corte, porque el molinete está muy altoLa correa del canal de alimentación patinaEmbrague deslizante del caracol patinandoModificaciones a los dedos retráctilesVelocidad de avance excesiva Correa impulsadora del cilindro patina

Subir la mesa de corteOrientar la dirección de corte de tal forma que se minimice la entrada de materialGraduar el espacio a un valor adecuado, generalmente.Bajar el molineteAjustar a la tensión adecuadaAjustar los resortes del embrague hasta conseguir una alimentación constante.Reinstalar o reconstruir el sistema original.Disminuir la velocidad del avanceAjustar tensión de la correa

Sobrecarga en el cilindro ocasionando paradas continuas

Las estillas sin trillas salen por la cola de la combinada

Separación cilindro cóncavo muy pequeña.Baja velocidad del cilindroEl motor no trabaja correctamenteEl cultivo tiene alto contenido de humedadBaja velocidad del cilindroExcesiva separación cilindro- cóncavo. Especialmente atrásPoca alimentación en el sistema de trillaExcesiva alimentación en el cilindro

Ajustar separación.Aumentar velocidad.Revisar y regular velocidad de funcionamientoCosechar a humedad adecuadaAumentar la velocidadAjustar separaciónAumentar la velocidad de la máquina o bajar la canoa para aumentar el flujo de materialReducir la velocidad de operación

RECOMENDACIONES

• No se puede olvidar que la combinada es la encargada de recoger el fruto de por lo menos seis meses de trabajo, por lo tanto se debe verificar que la máquina esté en perfecto estado de funcionamiento mecánico.

• Si es propietario o administrador de combinadas, no permita que los dedos re-tráctiles del caracol sean sustituidos por ángulos o cauchos, ya que sin ellos el

PROBLEMA(S) CAUSA(S) POSIBLE(S) SOLUCIÓN(ES) INDICADA

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material cortado no alimentará uniformemente la trilla, lo que aumentará las pérdidas en recolección.

• No coseche o permita que la combinada sobrepase la velocidad de tres 3 km/hora, esto es causa de grandes pérdidas en la mesa de corte y en los sistemas deseparación y limpieza.

• Cuando sea necesario calibrar la cosechadora, haga un ajuste y compruebe elresultado, nunca haga más de un ajuste a la vez.

• Las condiciones de clima (viento, humedad relativa, temperatura) y de cultivovarían continuamente, por tanto, una sola calibración no es suficiente y es nece-sario revisar permanentemente el trabajo que está realizando la máquina.

• Antes de iniciar la cosecha, determine la humedad del cultivo, para ello realiceun muestreo desgranando manualmente las espigas y al resultado agregue 5 o 6puntos de humedad, que corresponden a la humedad de tallos, hojas e insectos.

• La siembra simultánea de grandes extensiones de arroz (> 30 ha), sin duda im-plica que parte del área no será cosechada oportunamente, lo que redundaráen pérdidas de grano durante la recolección, esto puede evitarse con siembrasescalonadas y/o sembrando materiales que siendo de buena calidad, como Fe-dearroz 174, Fedearroz Lagunas, Fedearroz 2000, Fedearroz 60 etc., tengan pe-riodos vegetativos diferentes, así se evitarían los peligrosos tacos de cosecha,además las implicaciones inherentes a la mono variedad.

• Usualmente las combinadas son objeto de adaptaciones en los diferentes sis-temas que las integran, estas modificaciones van desde la supresión de algu-nas piezas, como los dedos retráctales del caracol, hasta el cambio de sistemascompletos, tal es el caso de la transmisión de potencia a la mesa de corte, estoscambios pueden ser causa de pérdidas en la cosecha ya que se alteran de tal for-ma las velocidades de operación de partes como el caracol, el molinete y la barraporta cuchillas que los mecanismos que tienen las máquinas para el ajuste, noson suficientes para lograr una operación eficiente. Por eso, cuando sea necesa-rio adaptar piñones o poleas se debe tener en cuenta las fórmulas que aparecenen la siguiente figura, para conservar las relaciones de transmisión.

• Utilice semilla certificada, por que las pérdidas son mayores cuando se usan pa-ddys en la siembra, estos arroces tienen mezcla varietal, por lo tanto la madurezno es uniforme; recuerde que las espigas verdes saldrán por la cola de la combi-nada y las pasadas de corte se desgranan.

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BIBLIOGRAFIA

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EL SERVICIO DE EXTENSION RURAL EN LA FEDERACION NACIONAL ARROCERO

12. EL SERVICIO DEEXTENSION RURAL EN LA FEDERACION NACIONAL ARROCERO “Por el camino hacia la competitividad”

Origen del servicio de extensión FNA - ETC

El servicio de extensión y transferencia de tecnología de la Federación nacional de arrocero y el Fondo nacional del arroz, nace tras años de investigación en donde se busca publicar y dar a conocer a los productores de las diferentes zonas arroceras los resultados de los trabajos desarrollados durante más de 60 años de investiga-

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ción, buscando un modelo de transferencia y masificación hacia cada una de las fincas de estos agricultores, ajustando el modelo dependiendo de las necesidades de cada uno. Esto con el fin de buscar el camino hacia la competitividad y agrupar toda la investigación que se ha realizado en las diferentes áreas de la agronomía en torno al cultivo del arroz.

Los profesionales que conforman el servicio de extensión de la Federación Nacional de Arroceros y el FNA, son los Profesionales del área técnica Investigación y transfe-rencia de tecnología, los Ingenieros Agrónomos AMTEC y los Asistentes Técnicos ETC.

En el año 2012-A se puso en marcha el modelo AMTEC en dos zonas piloto una para el sistema de riego en la zona centro, la región del norte del Tolima con 12 lotes de-mostrativos y en secano la zona de los Llanos Orientales en la región de Pompeya con 4 lotes. Para el 2012-B se masificó a otras regiones arroceras como Montería con 3 lotes, Ibagué 4 lotes, Neiva 4 lotes y Cúcuta 4 lotes.

Para el 2013 AMTEC se extendió a todas las zonas arroceras del país así:

• Zona Centro: Norte del Tolima 29, Ibagué 8, Espinal 4, Saldaña 12 y Huila 6 lotesrespectivamente.

• Zona Caribe Seco: Agua chica 3, Cúcuta 7 y Fundación 8 lotes respectivamente.• Zona Llanos: Acacias 3, Granada 2, Villavicencio 9, Puerto López 3 y Casanare 4

lotes respectivamente.• Zona Caribe Húmedo: Montería 4, Tierralta 2, San Marcos 1 y Magangue 9 lotes.

Teniendo en cuenta la masificación y acogida de proyecto AMTEC en cada una de las zonas arroceras del país y para lograr el éxito de la transferencia de la tecnología a cada una de las fincas entraron a formar parte del equipo de Fedearroz 21 Ingenieros Agrónomos y 4 Ingenieros Agrícolas contratados con recursos de ETC cuyo objetivo es que en los lotes seleccionados en las diferentes zonas arroceras, se implemente el proyecto AMTEC.

Descripción de las zonas arroceras

El área de arroz en Colombia se encuentra distribuidas en 4 zonas: La zona centro, llanos orientales, Costa Norte y Santanderes y Bajo Cauca. Cada una de ellas pre-

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senta características propias a su entorno, como son: tamaño de las UPAs, área sembrada, Tipo de propiedad, perfil del agricultor, sistemas de producción y Asis-tencia Técnica etc. Todo esto nos muestras que existen diferencias entre zona, lo cual para su manejo, es muy importante identificar antes de comenzar cualquier programa o proyecto con fines de transferencia de tecnología y/o extensión agríco-la. A continuación presentamos algunos aspectos relevantes de cada zona, que sin lugar a duda nos van a permitir obtener un mayor entendimiento y comprensión de la forma como se desarrolla la actividad arrocera en cada una de ellas.

2.1 Zona Centro

Comprende las áreas planas y cálidas de los valles del rio Magdalena y Cauca Co-rrespondientes a los departamentos del Tolima, Huila, Cundinamarca, Caldas, Bo-yacá, Cauca y Valle del Cauca. De acuerdo al III censo nacional arrocero 2007 en esta zona existen 5.194 productores y 8783 Upas y según la Encuesta Nacional de Arroz mecanizado del 2012 se cultivaron para ese año 145.273 hectáreas. Esta cifra se en-cuentra representada por 50 municipios, donde actualmente la federación nacional de arroceros, FEDEARROZ dispone de 10 centros de atención para brindar informa-ción, capacitación y asesoría a todos los agricultores de esta zona. Estos centros se encuentra distribuidos de la siguiente forma: Norte del Tolima 3, Meseta de Ibagué y Valle del Cauca 2, Espinal 1, Saldaña 2, Neiva 1 y Campo Alegre 1.

Teniendo en cuenta el tamaño de la unidad productora, según el III Censo Nacional Arrocero del 2007, la zona centro registro para el primer semestre un 76, 7 % de la upas son de 10 hectáreas o menos. Las unidades productoras mayores de 10 has, solamente participan con el 23,3 %. En cuanto al área sembrada, se observa que el 40,7 % de la superficie sembrada en arroz, se encuentra establecida en UPAs de tamaños de 10 a 50 has (tabla 1).

Tabla 1: Unidades productoras de arroz mecanizado por tamaño, primer semestre, Colombia, zona centro, 2007.

Rango de Área UPA AREANúm. % ha %

0 a 10 5.015 76,7 18.880 26,910 a 50 1.327 20,3 28.498 40,7

50 a 200 176 2,7 14.781 21,1Más de 200 20 0,3 7.897 11,3

Centro 6.538 100 70.056 100

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Continuando con las cifras del censo, la zona centro en cuanto al servicio de asistencia técnica registra para el primer semestre un 59,9 % de las Upas tienen este servicio, para el segundo semestre este servicio aumenta con respecto al semestre anterior llegando a un 61,6 % ,lo cual equivale a 60.912 has del área que recibe asistencia técnica (tabla 2).

Tabla 2: Unidades productoras y área en arroz mecanizado por asistencia técnica, segundo semestre, Colombia, zona centro, 2007.

Asistencia UPA AREATécnica núm % ha %Si paga 4.422 61,6 60.912 79,7

No Paga 2.755 38,4 15.531 20,3Centro 7.177 100 76.443 100,0

De acuerdo al rango de edad de los productores de la zona, el censo del 2007 arrojo que el 58,4 % de los agricultores se encuentran en un rango de 40 a 59 años. Sola-mente un 4,6 % son productores jóvenes cuya edad no supera los 30 años.

En cuanto al grado de escolaridad, únicamente el 5,4 % de los productores no reali-zaron ningún grado de escolaridad, mientras que el 44,3 % registra nivel de escola-ridad con nivel de secundaria a universitaria.

2.2 Zona llanos

De las 17.352 unidades productoras de arroz sembradas en nuestro país, el 15% se encuentran ubicadas en la zona de los Llanos Orientales.

El tamaño promedio de estos predios cultivados en arroz es de alrededor de 40 hec-táreas, más del doble que el tamaño promedio del país el cual está en alrededor de 17 hectáreas para el primer semestre del año.

Lo anterior refleja una de las características más importantes de la zona de los Lla-nos Orientales y es el predominio de fincas arroceras con las mayores extensiones a nivel nacional.

Estas grandes extensiones de los predios le permite a sus propietarios atender la alta demanda de tierra apta para el cultivo, por lo cual, el predominio de los produc-tores arrendatarios es del 75% aproximadamente.

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En este sentido, el costo del arriendo de lores bajo el sistema de riego es mucho mayor que en lotes de secano, y en algunos casos lo duplica. En los últimos años los productores de riego han disminuido las siembras durante el primer semestre, incrementando el sistema de secano, y se han concentrado en el segundo para no tener que competir con el secano y alcanzar mejores precios al recolectar después. En algunos casos, a pesar de haber cancelado el valor del arriendo de los dos se-mestres, desarrollan una sola siembra en el año.

El predominio de los arrendatarios dificulta la adopción de tecnología y el aumento de la eficiencia en la producción en la zona debido a la total desconexión existente entre el productor arrocero y el dueño de la tierra para invertir en adecuación del suelo, lo que conlleva al deterioro químico, físico y biológico de los lotes arroceros,

Incrementando los costos de producción del cultivo y generando efectos negativos al medio ambiente.

Para el primer semestre del año 2013 se sembraron en Colombia 293.179 hectá-reas de las cuales la zona de los llanos orientales participó con cerca del 34%. En el segundo semestre del año esta participación disminuye a tan solo el 22% de las 157.502 hectáreas.

Es importante tener en cuenta que más del 60% del arroz cultivado en la zona de los Llanos se realiza bajo el sistema de secano mecanizado. Para el primer semes-tre este porcentaje aumenta al 70% del área sembrada en arroz en esta zona, lo que constituye otra característica de especial importancia frente a las otras zonas arroceras del país, lo que se traduce en estacionalidad de la cosecha a nivel regio-nal y nacional.

Con respecto a la producción en Colombia, esta se encuentra por el orden de las 2,1 millones de toneladas de arroz paddy verde por año, de las cuales la zona de los Lla-nos Orientales aporta alrededor del 39% de esta producción. La salida de cosecha en los Llanos Orientales se concentra desde el mes de julio hasta octubre.

Debido a la baja disponibilidad de infraestructura de riego, y en los últimos años, el impacto del fenómeno del cambio climático sobre la fisiología del cultivo, los rendi-mientos del arroz se han disminuido drásticamente desde el año 2011, pasando de un promedio histórico de 5.5 ton por hectárea de paddy verde a mucho menos de 5.0 toneladas por hectárea de paddy verde.

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Desde el punto de vista de infraestructura de riego, lamentablemente en esta zona no ha sido la ejecución de proyectos de distritos de riego de gran envergadura por la ausencia de recursos de fomento y apoyo de entidades estatales.

El agua que se utiliza en las áreas bajo riego en proviene de concesiones de las fuen-tes hídricas de la zona, transportada mediante canales privados construidos por los propios productores.

Los suelos de los Llanos Orientales presentan particularidades relacionadas con la baja presencia de los principales nutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio). La acidez de los suelos es un común denominador que limita la absorción de nutrientes. Y la alta presencia de elementos tóxicos como aluminio y hierro.

El recurso hídrico es abundante en la zona, sin embargo, el agua aportada por las lluvias no es retenida ni almacenada.

La concentración de las lluvias en los Llanos Orientales es el factor que determina la estacionalidad de las siembras. La temporada invernal se presenta desde el mes abril hasta octubre (distribución unimodal).

Entre diciembre y enero se presenta el verano caracterizado por ser un período más seco, con altas temperaturas y alta oferta lumínica.

La alta humedad relativa que varía entre varía entre el 60% y 90% es una caracte-rística climática muy importante de la zona, lo que ocasiona el incremento de la inci-dencia y severidad de problemas fitosanitarios especialmente en el primer semestre del año.

La condición de secano condiciona la escogencia de la época de siembra que coin-cida con las fases críticas fisiológicas del cultivo con los meses de mayor oferta lumínica. En los últimos años los períodos críticos del cultivo que demandan mayor cantidad de luz no sobrepasan las 400 Kcal/cm/día, lo que redunda en bajos rendi-mientos del cultivo.

Fedearroz, Semillano, Pajonales, El Aceituno y Coprosem, entre otras, son las casas productoras que abastecen el mercado de semillas en los Llanos Orientales, siendo las variedades desarrolladas por la Federación las de mejor comportamiento frente a los problemas ocasionados por el cambio climático.

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La industria molinera y los agrocomercios han asumido prácticamente el financia-miento de los insumos a los arroceros, lo que limita capacidad de negociación del productor frente a los precios del arroz en la cosecha.

La industria arrocera de los Llanos Orientales está concentrada en básicamente 3 molinos grandes que absorben la totalidad de la cosecha; estos son: Molino Roa S.A., Flor Huila, Arroz Diana S.A.

De acuerdo con el III Censo (2007), el número de tractores en manos de agricultores arroceros de los Llanos solo era de 1.304, de los cuales el 66,5% se ubicaba en el Meta. Con referencia a la edad de las máquinas, este Censo arrojó que el 44,5% de los tractores era obsoleto, que el 16% estaba a punto de terminar su vida útil y que el 31,7% era de tractores nuevos.

La cantidad de cosechadoras en la zona es de 337, de las cuales el 61,7% estaban en poder de productores del Meta. En cuanto a la edad de las cosechadoras, el 52,2% superó los 10 años de uso. La participación de combinadas nuevas fue de 25,2%. Estas “nuevas” máquinas que fueron adquiridas por los productores que cosechan el arroz principalmente a granel.

En el año 2013 se determinó que existen en la zona de los Llanos Orientales 42 mi-croniveladoras (Land Plane); 33 taipas y 98 sembradoras de precisión.

2.3 Zona Bajo Cauca

La zona del bajo Cauca cubre los departamentos de Antioquia, Bolívar, Choco, Cór-doba y Sucre, los cuales están representado por 36 municipios que se dedican a la actividad de siembra de arroz en diferentes escalas. En esta zona se emplean los tres sistemas de producción de arroz, riego, secano mecanizado y secano manual. Fedearroz dispone de 7 centros de atención a productores distribuidos así: Sub-re-gión Mojana 4, Magangué 1, Montería 1 y Caucasia 1.

El nivel tecnológico de la zona es variado por la implementación de los diferentes sistemas de producción. El secano manual es muy importante en la zona, este siste-ma es de pequeños productores, el tamaño promedio por Upas es de 1,6 hectáreas, la mayor parte de la producción obtenida bajo este sistema es destinado para el auto-consumo.

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El sistema de producción mecanizado de acuerdo al censo arrocero del 2007 regis-tra para el departamento de sucre 2.115 productores, Bolívar con 650, Córdoba con 506 y Antioquia con 130.

En términos del área sembrada el censo arrocero del 2007 arrojo que el Bajo Cau-ca sembró 64.097 hectáreas, que corresponden a 16.751 has en secano manual y 47.345 has en arroz tecnificado, del arroz mecanizado el 13% del área pertenecen al sistema de riego y el 87% al secano mecanizado.

La zona del Bajo Cauca siempre se ha caracterizado por ser una región de pequeñas explotaciones arroceras, de acuerdo al censo del 2007 el 93% de las UPAs son me-nores de 10 has. En el caso del arroz tecnificado, el 79% de las UPAs son menores de 10 has y representan el 30% del área sembrada. Las UPAs entre 10 y 50 has par-ticipan con el 40 % del total área sembrada.

Teniendo en cuenta el uso del servicio de asistencia técnica, el censo del 2007 reporta para el primer semestre que solamente 26,7 % de la Upas utilizan este servicio. Para el segundo semestre la falta de asistencia técnica en la zona se hace muy notoria, debido a que solamente el 14 % de las Upas contratan el servicio. En términos de áreas 8.641 has sembradas en el semestre en mención son asistidas por profesionales en agronomía.

En términos de la edad de los productores el 51,1 % se encuentran en un rango de edad de 40 a 59 años. Esto nos muestra que más de la mitad de los agricultores de esta zona son personas maduras que hay que saberles llegar, de tal manera, que copien bien los mensajes y mejoren los métodos de producción que actualmente están implementando en la producción del cultivo del arroz.

La escolaridad de acuerdo al censo arrocero, nos muestra que existe un nivel bajo por parte de los productores de esta zona, ya que el 72.9 % están en el rango de los que no tienen ningún grado de escolaridad hasta máximo primaria.

Zona Costa Norte y Santanderes

Esta zona se encuentra conformada por las áreas arroceras de los departamentos del Cesar, Guajira, Magdalena y Atlántico. El sistema de cultivo predominante es bajo riego, aunque existen áreas de secano en la parte sur del departamento del Cesar. En la zona de acuerdo a las cifras del III Censo Nacional Arrocero hay 748 Productores y 809 unidades productora de arroz, en las cuales se establecen unas

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24.779 has al año. Para atender a estos productores Fedearroz dispone de 4 cen-tros de atención distribuidos de la siguiente manera: 1 centro en Valledupar, 1 en Aguachica, 1 en Fundación y 1 en Sal Alberto. En la radio de acción de estos lugares FEDEARROZ-FNA y Agrónomos ETC se encuentran en la disposición de ayudar a orientar y asesorar a todos los agricultores que los soliciten.

En cuanto al tamaño de las Upas, se observa en la siguiente tabla que un 57,6 % del total de las upas son menores de 10 has y a su vez el 45,9 % de la superficie sembrada se encuentra establecida en predios de tamaños de 50 a 200 has (tabla 3). Esta condición causa una percepción que el cultivo de arroz en la Costa Norte es un cultivo de mediano a grandes extensiones.

Tabla 3: Unidades productoras de arroz mecanizado por tamaño, primer semestre, Colombia, zona Costa Norte, 2007.

Rango de Área UPA AREA

núm % ha %

0 a 10 303 57,6 1.415 11,410 a 50 155 29,5 3.602 29,050 a 200 62 11,8 5.708 45,9Más de 200 6 1,1 1.702 13,7

Costa Norte 526 100 12.427 100

Al tener en cuenta el uso del servicio de asistencia técnica de acuerdo al tamaño de la Upas, tenemos para el primer semestre que un 40,9 % de las upas utilizan este servicio. Analizando el uso de este mismo servicio pero con base al área sembrada, se registra que más del 50 % de las hectáreas sembradas cuentan con asistencia Técnica.

Con relación a la edad de los productores, se encontró que el mayor número de agricultores (60%) se encuentran en un rango de edad de 40 y 59 años. Lo cual nos indica que son personas maduras y con gran experiencia en el cultivo.

El nivel de escolaridad de los productores de arroz de esta zona, nos dice que en un 58,5 % de ellos no supera el nivel de básica primaria, lo cual se considera una gran debilidad para desarrollar programas.

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Santanderes

Comprende a los departamentos de Santander y Norte de Santander, aquí se pre-sentan los dos sistemas de producción Riego y Secano; siendo el sistema de riego el que domina en las siembras.

De acuerdo al III censo nacional arrocero, La zona cuenta con 1233 productores dis-tribuidos en 1426 Upas. Los Santanderes siembran al año 22.516 has, de las cuales el 98 % se encuentra en el Departamento de Norte de Santander.

En esta zona Fedearroz cuenta con dos centros de atención para asesorar a los pro-ductores en la implementación de paquetes tecnológicos y en el gerenciamiento del cultivo del arroz.

Teniendo en cuenta el tamaño de la Upas, el mismo censo arrojo que el 99% son menores de 50 has y el 54% del área es sembrada en lotes de menos de 10 hectá-reas, lo que indica que esta zona es propia de pequeños productores.

En cuanto al uso del servicio de asistencia técnica más del 50 % del área sembrada usa el servicio. Condición muy favorable para desarrollar programas de capacitación y transferencia de Tecnología de manera participativa con los profesionales y agri-cultores de la zona.

Al analizar la variable edad de los productores salta la atención que un 73,7 % de los agricultores activos de esta zona se encuentren en un rango de edad de 30 y 59 años.

Al tener en cuenta el grado de escolaridad, el censo del 2007 nos arroja para esta zona, la existencia de un bajo porcentaje de Analfabetismo que no supera un 9%. Un gran aspecto favorable para el desarrollo de un pensamiento más empresarial y ge-rencial del cultivo es el valor de un 24,3 % de los agricultores que ostenta un grado de escolaridad de medio a Alto.

Razon De Ser Del Servicio

La razón de ser de la Federación y el FNA se fundamenta en brindar beneficios al agricultor arrocero en pro de su bienestar y mejor calidad de vida, promoviendo el desarrollo tecnológico, buscando su eficiencia económica para llegar a la competiti-

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vidad. La investigación y transferencia de tecnología se proyecta dentro del marco de las variables políticas, económicas, sociales y técnicas que inciden en la producción.

3.1 QUE SE HA LOGRADO

Los avances en las fincas con el modelo AMTEC generan en los agricultores arroceros una visión empresarial para mejorar los procesos de organización, planificación y pro-yección para alcanzar la competitividad. Es así como el análisis de los resultados de las campañas anteriores, el análisis del proceso productivo y la planificación económica y agronómica permiten una mayor eficiencia en la administración de los recursos.

La participación activa de cada una de las personas que conforman el equipo operati-vo de las fincas: el productor, el asistente técnico, administrador, regadores, aplicado-res, operarios de maquinaria entre otros, permite que cada una de las labores que se realicen allí basados en el modelo AMTEC tenga un soporte y una planificación sobre la ejecución de las actividades, logrando así que el modelo de transferencia de tecno-logía y masificación que es lo que busca el programa AMTEC se divulgue fácil y rápi-damente, con ayuda de las constantes capacitaciones que los profesionales del FNA y ETC realizan en las diferentes ramas del cultivo, formando en cada una de las fincas un equipo de trabajo capacitado para realizar que las labores según lo planificado se hagan con el mayor compromiso posible, creando una conciencia que donde gana el productor, ganan todas las personas que trabajan en la finca, haciendo un buen uso de los recursos del sistema productivo y logrando la competitividad del sector

3.2 DE DONDE SALEN LOS RECURSOS PARA EXTENSIÓN Y TRANSFERENCIA

Los recursos para ejecutar en extensión y transferencia de tecnología provienen de la Cuota de Fomento Arrocero, la cual es una contribución que pagan los arroceros por cada tonelada de arroz producida y cuya misión es generar tecnología que ase-gure la competitividad del productor mediante un marco de sostenibilidad económi-ca y ambiental.

Definicion de extension rural y principios del servicio fna - ETC

La extensión rural es un sistema o servicio que mediante procesos educativos, ayu-da a los productores rurales a mejorar los métodos y técnicas agrícolas, incremen-

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tar la productividad, la producción y los ingresos, elevar el nivel de vida de las fami-lias respetando las normas sociales y culturales de la población.

El modelo de extensión rural esta direccionado para brindar una enseñanza o apren-dizaje interactuando con las personas que se encuentran vinculadas en el sistema. Todo parte desde el modelo educativo dependiendo de lo que se quiera enseñar basado en la andragogía que es el modelo de educación en adultos.

La enseñanza por medio de la extensión es informal, sin clases regulares ni certificados, el éxito de la extensión depende únicamente de la voluntad de aprender de la gente.

El objetivo principal de la extensión rural es el desarrollo integral del productor, el cual se logra mediante la difusión de nuevos conocimientos sobre aspectos agríco-las y pecuarios que lo lleven a ser eficiente y tomar decisiones en cada una de las labores que realice entorno a sus actividades y las de su familia.

La extensión puede ser efectiva para ayudar a los agricultores a tener habilidad ad-ministrativa para operar en una economía de mercado y es quizás el proceso princi-pal, especialmente en las regiones menos desarrolladas para crear en los agriculto-res nuevas actitudes que aceleren el proceso del cambio, tales como: confianza en sí mismo y en los programas de adopción de tecnología que se desarrollen.

El sistema de Extensión Rural es un proceso con entradas de conocimientos técni-cos y sociales que apoyan, orientan y aumentan metodologías de producción para lograr la productividad sostenible, competitividad y metas de mejoramiento en las comunidades rurales.

EL SISTEMA DE EXTENSIÓN RURAL

ENTRADA PROCESO SALIDA

Conocimientos tecnico - sociales

Metodologias educativas que logran aprendizajes

Elevar nivel de vida de las comunidades, como compromiso socio - economico

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4.1 PRINCIPIOS DE LA EXTENSION RURAL

Los principios de la extension rural se basan en las necesidades que tenga el agri-cultor y como por medio de la transferencia se pueden llegar a resolver. Promover el desarrollo del agricultor, por medio de la andragogia (educación en adultos)

La extensión rural es de fácil acceso a todas las poblaciones del sector rural.

La extensión rural se basa en conocimientos sólidamente probados de la investiga-ción mediante la cual se hace la transferencia de esta.

La extensión rural es un camino de doble vía en donde se lleva información científica y de avances a la gente del campo y se traen los problemas de los agricultores para buscarle una solución científica.

La evaluación e investigación de los programas, métodos y procedimientos, es un proceso continuo de la extensión.

La extensión rural pretende promover el desarrollo hacia adelante del sector rural agropecuario dando a conocer por medio de las herramientas de comunicación y masificación las estrategias para una agricultura sostenible.

Perfil del extensionista FNA - ETC

El extensionista es un facilitador de procesos de aprendizaje en los productores ru-rales, sus familias y comunidades. Es importante capacitarse en aspectos técni-co-productivos para estar al día con las tecnologías que se deben transferir, como también en extensión rural porque solo así se adquieren las herramientas y se desarrollan competencias educativas necesarias para trabajar participativa y cola-borativamente con los agricultores.

El perfil que debe caracterizar un extensionista incluye lo siguiente:

Formación técnica o profesional en el área agropecuaria.Realizar trabajo educativo en la capacitación de los actores administrativos y ope-rativos para lograr impactos que permitan la concientización propia de las tareas a ejecutar.

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Tener talento humano para relacionarse con los miembros intervinientes en el de-sarrollo de la actividad productiva, estar dispuesto a escuchar para aprender y res-petar las diferencias de criterio.

Tener gusto y motivación por las actividades que se ejecutan a diario en las fincas.

Debe dedicarle tiempo a “aprender haciendo” para ganar experiencia y credibilidad.

Motivar al productor para que el proceso de adopción e implementación de las tec-nologías propuestas se realice en corto tiempo.

Ser proactivos para proponer y generar solución a las limitaciones que se presentan en la ejecución de las tareas.

Tener un conocimiento integral de todos los factores internos y externos que invo-lucren el sistema productivo

Llegar a acuerdos de acción conjunta y coordinada para lograr el desarrollo oportu-no de las actividades.

Estrategias y productos de extensión FNA - ETC

La participación de la Federación Nacional de Arroceros y el Fondo Nacional del Arroz, será la de promover, asesorar y fomentar entre la comunidad y los produc-tores los logros del proyecto AMTEC, y LOS PRODUCTORES y equipo de trabajo de cada finca, serán los líderes del proceso, quienes expondrán sus logros.

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Esta transferencia seguirá el modelo Productor a Productor, en donde el actor principal en la adopción y divulgación de cada una de las actividades a realizarse en sus lotes será el dueño del lote demostrativo. Los productores de la región harán el constante acompañamiento y seguimiento a cada uno de los agricul-tores en los lotes piloto, supervisando que cada una de las actividades propues-tas que se estén ejecutando de forma adecuada y registrando los valores que puedan incidir en el resultado final. Como métodos de extensión del proceso se utilizan:

Días técnicos: bajo el lema aprender haciendo, para la demostración de las ac-tividades realizadas y avances durante la ejecución del proyecto, vitrinas de motivación a los demás agricultores para que se hagan participes del proyecto AMTEC. Estos se realizarán en la ejecución de cada una de las labores propues-tas, así como en el seguimiento de las mismas, procurando que los agricultores aledaños a estos lotes piloto asistan de tal forma que ellos puedan seguir muy de cerca el proceso productivo.

Giras técnicas: Se realizarán por lo menos en cuatro etapas de desarrollo del cultivo de los diferentes lotes piloto. en donde el objetivo será el de mostrar a los agriculto-res el desarrollo de los otros lotes piloto de la región y de esta forma proporcionar-les diferentes alternativas de manejo. Áreas experimentales: Demarcadas y señalizadas como unidades productivas o lotes vitrina en los cuales se obtienen los resultados producto de los cambios en la demostración.

Divulgación de la información. Los medios de difusión local, regional y nacional buscaran la multiplicación de las experiencias, regionales y a nivel nacional. Publicidad y actividades de transferencia: vallas Informativas con los puntos ejecutados, plegables, cuñas radiales,) seminarios, talleres, conferencias, publicaciones, entrevistas.

6.1 Productos de la extención rural FNA

Dentro de las herramientas de difusión en extensión, la Federación Nacional de Arroceros y el fondo Nacional del Arroz, crearon medios masivos de comunicación dentro de los que se encuentran:

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La Revista Arroz la cual posee información gremial y tecnológica, creada el 15 de febrero de 1952. Esta publicación es la principal fuente de información del sector arrocero, tanto para agricultores, como para técnicos, investigadores y estudiantes.

En sus páginas se encuentran las principales noticias que afectan al sector, los avances en materia tecnológica y gremial, y de manera especial, información detallada de recientes investigaciones sobre variados aspectos del cultivo. Se destacan periódicamente los agricultores más sobresalientes, se dan a conocer las novedades bibliográficas recibidas en el centro de documentación de FE-DEARROZ y se entrega el comportamiento de los precios tanto del arroz paddy como del blanco.

Boletín Correo Órgano de divulgación gremial y tecnológica de la Federación Na-cional de Arroceros- FEDEARROZ, de edición mensual, bajo la dirección de Rafael Hernández Lozano y la coordinación periodística de Luis Jesús Plata Rueda. Sus páginas registran las principales novedades del sector arrocero nacional, e in-forma sobre los eventos de Transferencia de Tecnología que realiza Fedearroz en diversas regiones arroceras, como administrador del Fondo Nacional de Arroz.

De igual manera, cuenta con dos páginas que resumen resultados de investigacio-nes sobre el cultivo, información sobre el comportamiento climático en las diferen-tes zonas arroceras de Colombia y los precios promedio del arroz en el país.

Plegables: Estos impresos permiten ser distribuidos en días de campo, giras técni-cas y conferencias magistrales, con el objeto de impartir información breve respecto de los temas a tratar en el evento.

Pendones: Nos permiten promover eventos institucionales de trasferencia de tecno-logía en lotes demostrativos o eventos educativos de aula.

Radio: “Viva el Campo”: Entrega semana a semana toda la información que interesa a nuestros productores, y de manera especial todo lo relacionado con la implemen-tación de programas tan importantes como el de Adopción Masiva de Tecnología – AMTEC. El programa cuenta con secciones de noticias, entrevistas, eventos técnicos y cifras económicas; entre otras, que lo hace muy atractivo a las personas involu-cradas en el sector.

Días de Campo: Esta herramienta es una demostración de método y resultados, la cual está dirigida a la comunidad arrocera en general o grupos específicos a los lotes

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demostrativos AMTEC, Centros de Investigación o trabajos en convenios con aliados del sector (CIAT, FLAR, CORPOICA, MADR); aquí se pretende realizar algunas prácti-cas tecnológicas contrastantes para analizar sus resultados, beneficios o limitantes y verificar la conveniencia de la mejorada frente a la convencional.

Giras técnicas: Por medio de recorrido por dos o más lotes demostrativos se preten-de conocer los logros, avances y recomendaciones que cada particular ha tenido.

Visita de los técnicos a la finca del agricultor: Este método permite tener un acer-camiento con el agricultor y su familia estrechando lazos de confianza, respeto y amabilidad así como el intercambio de saberes, experiencias y necesidades pro-pias de su entorno, teniendo la oportunidad de brindar información y cooperación. Aquí se aprovecha para llevar la revista, el correo y demás información útil para su actividad.

Visita del agricultor a la oficina del técnico: Las visitas a la oficina favorecen el vín-culo de confianza y normalmente se dan para buscar información sobre problemas específicos a nivel técnico o gremial, información complementaria a la obtenida en un día de transferencia o para agendar una visita en su finca. Bajo éste escenario se presenta la oportunidad de brindar información en medios impresos y/o audiovisua-les que permiten conocer los servicios que tiene la Federación.

Capacitaciones: Se pueden presentar en charlas magistrales o combinándolas con actividades de campo para fortalecer el aprendizaje. Se emplean medios audiovi-suales, pendones y plegables con la síntesis de los temas

Ajuste al modelo de extencion rural FNA - ETC

El modelo de extensión rural del Proyecto AMTEC está basado en el aprender ha-ciendo, teniendo en cuenta que es el agricultor quien debe hablar de las oportunida-des, debilidades, fortalezas y amenazas del modelo, esto con el fin de hacer ajustes en las labores que se realicen en la finca.

Luego de dos años de haber puesto en marcha la ejecución del proyecto AMTEC, dando como resultados las buenas experiencias de los agricultores no solo en las zonas piloto si no hoy en día en todo el país arrocero se puede decir que el modelo está perfectamente diseñado para que se vinculen todos los miembros participantes en el cultivo del arroz de cada una de las fincas, el éxito del modelo

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radica en querer hacer las cosas, creer en lo que se está haciendo y día a día por medio de la experiencia de cada una de estas personas liderado por el Profesio-nal encargado del proyecto AMTEC, los resultados van a ser mejores logrando cumplir con los objetivos planteados del proyecto y ser competitivos con el mer-cado internacional

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AMTEC CON RESPONSABILIDAD SOCIAL ARROCERA

13. AMTEC CON RESPONSABILIDAD SOCIAL ARROCERAEl programa de adopción masiva de tecnología (en su siglas AMTEC) es un modelo de transferencia de tecnología propuesto por FEDEARROZ FONDO NACIONAL DEL ARROZ basado en la sostenibilidad y la responsabilidad social arrocera, que propen-de por la organización, la competitividad y la rentabilidad del productor, implemen-tando tecnologías de forma integral para aumentar los rendimientos y reducir los costos de producción en el cultivo del arroz.

El modelo AMTEC surge de la responsabilidad social de la Federación Nacional de Arroceros y el Fondo Nacional del Arroz (FEDEARROZ- FNA) con el sector arrocero Colombiano que afronta retos y cambios en su sistema productivo por consecuencia de los tratados de libre comercio, la variabilidad climática, el relevo generacional de productores arroceros en el país y la demanda y el compromiso social con la pobla-ción colombiana para brindarle un alimento de calidad en su mesa. En el progra-ma AMTEC todos están directamente comprometidos y obligados a hacer parte del buen resultado liderado por la Gerencia General de la Federación y respaldado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.

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AMTEC es un programa integral de formación de líderes y empresarios que volun-tariamente quieran realizar un cambio en su finca o en su región y se basa en prin-cipios básicos: como: diagnóstico, planificación, manejo agronómico del cultivo, pos cosecha, ahorro e inversión y solidaridad entre productores, enmarcados en la responsabilidad social arrocera. Las responsabilidades de FEDEARROZ en tema ambiental están orientadas a la preservación y buen uso de los recursos naturales y prevenir el daño ambiental, en lo social acompañamiento al productor, capacitación, organización y representación, en lo económico: provisión de bienes y servicios, permanencia y competitividad y, en lo gremial representación regional y nacional y política arrocera

¿CUÁL ES MI RESPONSABILIDAD SOCIAL COMO ARROCERO….?

Toda actividad generada en la empresa arrocera implica la responsabilidad moral de los actores del sistema productivo y los productores con el medio ambiente, la economía regional y del país, la seguridad alimentaria, los derechos humanos, la organización y el desarrollo del sector. La empresa arrocera requiere de una misión, una capacidad de respuesta frente a los retos del entorno, una estrategia de opera-ción, unos objetivos claros acompañados de cambios tecnológicos para mejorar el sistema productivo.

Foto: ALFREDO CUEVAS

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La misión como productor es más amplia que producir arroz para generar un ingre-so, es el compromiso de conservar los recursos, de usar solo lo que se necesita, de producir alimento sano para la población, de contribuir con el desarrollo regional y nacional, de generar tecnologías, de capacitarse e instruir a otros y de crecer cada día, para ser mejor productor en un ambiente más sano.

ENTORNO ARROCERO.PAISAJE Y MEDIO AMBIENTE

Cinco grandes regiones componen el mapa arrocero de Colombia: El Bajo Cauca, La Costa Norte, Los Santanderes, La zona Centro y Los Llanos orientales, que com-prende 15 departamentos y 1200 municipios dedicados a la actividad.

Figura 1. Mapa arrocero de Colombia. Departamento de Divisiones económica Fe-dearroz

Foto: ALFREDO CUEVAS

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En cada región existe una cultura del arroz en la que confluyen pensamientos, for-mas de trabajo, habilidades y actitudes que se conjugan para generar polos de de-sarrollo y alrededor del arroz está montado todo un sistema dependiente del buen resultado que logre el productor.

Los recursos para el arroz son diversos en calidad y en cantidad en el entorno, ha-cen parte del agroecosistema y mantienen el equilibrio del medio de producción. Algunas regiones como El Bajo Cauca, Llanos Orientales y parte de La Costa Norte el recurso agua es abundante, no bien distribuido y proviene de las lluvias clasificada como agua azul; en otras regiones como los Santanderes, la zona Centro y Costa Norte poseen infraestructura de captación y distribución oportuna del agua para los cultivos y se clasifica como agua verde. (Averalo et all, 2010)

En el entorno arrocero, cada lote o cada finca es un espacio geográfico en donde interaccionan los factores que se reflejan de forma visual en el espacio definidos como naturales (áreas aledañas) y antrópicas (el cultivo del arroz como tal). Los ele-mentos bióticos, abióticos y antrópicos son reflejados en texturas, formas, líneas y colores. El paisaje arrocero en sus formas geológicas lo componen las llanuras, los valles, las mesetas, y la naturaleza de cada predio; la hidrología compuesta por re-servorios naturales, las fuentes de agua, humedales, los ríos, esteros y morichales

Foto: Johanna Echeverry Saavedra

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en donde confluyen todas las especies en un hábitat propicio que alberga especies nativas, exóticas o especies migratorias entorno al arroz. AMTEC propende para que el componente humano haga parte del equilibrio y de la conservación del paisaje, que el cultivo de arroz sea una actividad integral y sostenible en el entorno.

PRACTICAS AMIGABLES CON EL MEDIO AMBIENTEEn el marco para las buenas prácticas agrícolas en su segunda versión (FAO, 2002) se definen las buenas prácticas agrícolas como “la aplicación del conocimiento dispo-nible a la utilización sostenible de los recursos naturales básicos para la producción, en forma benévola, de productos agrícolas alimentarios y no alimentarios inocuos y saludables, a la vez que se procuran la viabilidad económica y la estabilidad social”

El sistema productivo arrocero está sometido y dependiente de una alta carga quí-mica sustentada en la variabilidad de limitantes que reducen la producción; muchas aplicaciones han sido innecesarias y solo constituyen una moda de uso prevenido sin aplicar los umbrales o niveles establecidos que justifiquen las decisiones. No obstante, en todas las regiones arroceras se mantiene un sector inocuo, disponible y equilibrista que lo componen el control biológico o natural, las prácticas cultura-les, la defensa propia de las plantas (variedades) para soportar y defenderse de sus

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limitantes y la capacitación de los productores que han entendido que de las crisis se sacan grandes cambios positivos para el sector. AMTEC busca reducir las brechas de productividad, de conocimientos, de aptitudes y habilidades entre productores para lograr el desarrollo en cada región.

Un ejemplo importante en este tema es el realizado por la Asociación para el estudio y Conservación de las aves acuáticas en Colombia CALIDRIS y financiado por la Cor-poración Autónoma Regional del Valle del Cauca- CVC (Cifuentes, 2010) para la re-cuperación de la cuenca baja del río Timba, a través de la implementación de buenas prácticas agrícolas en los cultivos de arroz en la vereda la Bertha, corregimiento de Timba, municipio de Jamundi. Las practicas amigables con el ambiente están orien-tadas a dar uso adecuado y eficiente a los recursos naturales, brindando protección al suelo, al agua y a la biodiversidad, además ahorrando dinero para el cultivador; mediante el establecimiento de cercas vivas, manejo integrado de plagas, control de malezas, correcta disposición de desechos no orgánicos, manejo y uso adecuado del agua, rotación de cultivos, uso de abonos orgánicos, producción de humus de lombriz en compostaje, abonos verdes

CONTROLADORES BIOLOGICOS Y NATURALES. Compuestos por gran diversi-dad de especies vertebradas e invertebrados que regulan las poblaciones de insec-tos fitófagos o de otras especies dañinas.

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Algunos actúan en forma natural (las arañas) como predadores, otros como parasi-toides de larvas hospederos (Euplectrus) o de forma biológica mediante la cría y li-beración de agentes parasitoides de control (Trichogramma). En general cada uno de los insectos que se alimentan del cultivo del arroz es regulado por lo menos por una especie que actúa como parasitoide o depredador. Especies como garzas, murciéla-gos, lagartos y aves de rapiña hacen parte de la regulación con gran contribución al equilibrio del entorno arrocero. La capacidad de detectar la presencia de los insectos fitófagos para preservar su especie por parte de los controladores es una habilidad natural, preventiva y oportuna que logra sustituir el uso de los insecticidas sintéticos.

ABONOS VERDES Y COBERTURAS. Los más usados son el tamo del arroz o residuos de cosecha, la incorporación de plantas de malezas, las siembras del fri-jol mungo y La Crotalaria. Entre las prácticas culturales, la preparación escalona-da ha sido una herramienta importante de control de insectos fitófagos (cucarro) o de malezas competidoras (arroz rojo); el desmalece mecánico permite eliminar las cohortes de los individuos de especies con gran adaptabilidad y tolerancia a los herbicidas, rompiendo la presión de selección que se logró con el uso continuado de herbicidas con igual mecanismo de acción. Germinar y desarraigar malezas en estados vegetativos se constituyen en abonos verdes y su establecimiento después de la cosecha del grano actúa como cobertura vegetal del suelo. Los tamos del arroz compuesto por raíces, tallos y hojas se constituyen primeramente como la cober-tura más importante del suelo después de la cosecha ya que su corte y distribución uniforme impide la pérdida del carbono y en segundo lugar, es la fuente de mate-ria orgánica más barata, disponible e inmediata que posee el productor arrocero. Después de la cosecha, los tamos deben cortarse y distribuirse y con la aplicación de agentes proteolíticos y celulíticos se acelera su transformación en procesos de humificación para formar materia orgánica.

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Los abonos verdes como el frijol mungo son usados por su gran adaptabilidad a los climas y suelos arroceros, son poco exigentes en manejo y al contrario del arroz requieren de mínimas condiciones hídricas para su establecimiento. Sus costos de producción son muy bajos y entre sus grandes ventajas como abono verde esta la habilidad de rápido crecimiento y desarrollo que compite con la diversidad de es-pecies de malezas, la posibilidad de cortarlo y distribuirlo en el suelo en estados de inicio de floración o la cosecha del grano como alimento y el uso de los residuos como coberturas con iguales propiedades nutritivas que en estados tempranos. El frijol mungo es uno de los cultivos que logra albergan gran diversidad de fauna be-néfica que esta extinta de los arrozales o que ha sido fuertemente regulada por las acciones químicas de control. La crotalaria es otra especie de gran adaptabilidad y competencia con el cultivo es más perenne y de mayor tiempo de cobertura y el pro-pósito de su cultivo es la cobertura y posterior uso como fuente de materia orgánica

PRACTICAS CULTURALES DE MANEJO. Las constituyen todas aquellas activida-des mecánicas y físicas que contribuyen al establecimiento, crecimiento y desarrollo del cultivo del arroz para lograr su potencial de producción. Quizá son las activi-dades que se usan de forma preventiva y que contribuyen a reducir los limitantes agronómicos del cultivo reduciendo los costos de producción. La caracterización física-química y biológica del suelo y los bancos de semillas de malezas antes de la siembra permiten tomar decisiones de manejo del suelo, establecimiento del culti-vo y control:

• Preparaciones escalonadas y anticipadas. Reducen daños por insectos, malezasy enfermedades, permite hacer buen uso de los residuos de cosecha aprovechan-do su potencial en la fabricación de la materia orgánica; entre menos coberturatenga el suelo mayor posibilidad de emisiones de gases de efecto de invernadero

• La nivelación del suelo. Facilita el manejo eficiente y oportuno del agua redu-ciendo la huella hídrica, impide el desarrollo de gran numero de malezas y reduceel daño de insectos que requieren de alta humedad paras sus ciclos.

• La descompactación del suelo. Mediante el uso de implementos como los cin-celes o cultivos de rotación, permite el buen desarrollo radical de las plantas, elalmacenamiento del agua y mejor aprovechabilidad de los fertilizantes aplicadosen la nutrición,

• Selección de la variedad. El genotipo seleccionado debe ir acorde con las necesi-dades del mercado, la época del año de siembra que define su expresión genética

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en la producción, la habilidad de la variedad para defenderse en el medio adverso en la que se va a sembrar, la densidad adecuada para la época y para el sistema de siembra y del grado de conocimiento y confianza que el productor tenga sobre la misma. Mantener la identidad genética de las variedades es nuestra respon-sabilidad; a mayor mezclas o contaminación con otras semillas se le adicione se pierde el potencial, la calidad y las características que la diferencian.

• Riego uniforme y oportuno. Se logra con una fuente disponible, el acondiciona-miento del suelo en las labores de preparación y el sumistro de acuerdo a las ne-cesidades del cultivo; el agua aprovechable para el cultivo debe estar almacena-da dentro del suelo. La distribución uniforme del cultivo en el establecimiento, el buen desarrollo de las plantas y la capacidad de cubrir los espacios por el maco-llamiento, reducen la posibilidad de que el agua expuesta por inundación genere mayores emisiones de gas metano (CH4) causante del calentamiento global.

• Nutrición del cultivo. Cada una de las variedades tiene una genética que la dife-rencia de otras y por lo tanto su comportamiento cambia incluso dentro de cada región. La variedad responde a la nutrición dependiendo de su genética, de la oferta ambiental, del manejo eficiente de la nutrición, de la calidad de la fuente utilizada y del suministro oportuno de acuerdo a sus requerimientos y etapas de desarrollo. El éxito de la nutrición depende del conocimiento de la variedad y del medio en el que se cultiva.

• Sanidad del cultivo. Reúne todas las acciones dirigidas a obtener un buen cultivo que cuando esto se da, otros limitantes como insectos fitófagos, enfermedades y malezas son menos incidentes o se generan condiciones para que las plantas cultivadas se puedan defender de ellos. Las variedades en su genética tienen incluido genes de resistencia o tolerancia que les da la defensa innata a estos limitantes y que son el principio para la reducción en el uso de los pesticidas.

• Defensas de las plantas. Es importante apropiarnos del conocimiento que exista de una variedad para poderla modelar en la técnica del cultivo. El macollamiento temprano y la arquitectura de la planta de una variedad generan rápida compe-tencia por espacios reduciendo el desarrollo de malezas. Para la defensa con-tra insectos fitófagos y enfermedades las plantas han desarrollado mecanismos propios de resistencia como Antibiosis, Antixenosis y Tolerancia:• Antibiosis: es una resistencia de la planta hacia el organismo perjudicial redu-

ciendo su abundancia, su longevidad y reproducción

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• Antixenosis. Esta resistencia de la planta hacia el comportamiento del orga-nismo perjudicial afectándolo y generando una no preferencia por la variedad.

• Tolerancia. En esta resistencia la variedad puede resistir el daño del organis-mo perjudicial o recuperarse de esto produciendo nuevas estructuras. De aquíla existencia de los monitoreos y el uso de los umbrales y niveles de acción,antes de tomar decisiones del que hacer

USO DE UMBRALES Y NIVELES PARA TOMA DE DECISIONES Gran cantidad de los pesticidas aplicados llegan al suelo, al agua y a la atmósfera y una mínima parte ejercen control sobre el blanco objetivo; para evitar estos con-taminantes no debemos hacer aplicaciones sin antes cumplir con los tres pasos fundamentales del manejo integrado: Evaluación- Decisión y Acción.

Como herramienta de monitoreo en la evaluación están los umbrales establecidos para insectos y enfermedades que se pueden consultar en los capítulos respectivos. Esto indicadores permiten decidir el qué hacer, cuando la evaluación se realiza en el tiempo oportuno, existe la posibilidad de corregir la afectación mediante las prácti-cas culturales Los umbrales y niveles establecidos no deben ser tan solo un nume-ro, estos representan el resultado de la evaluación sobre una población influenciada por el ambiente y hacen parte de la decisión. Recordemos que a toda acción hay una reacción igual y de sentido contrario.

CONSERVACION DE LOS RECURSOS SUELO AGUA PLANTALa constitución política de Colombia. El artículo 8 de la Constitución Política de Colombia señala que: “Es obligación del Estado y de las personas proteger las ri-quezas culturales y naturales de la Nación”, en concordancia con el numeral 8 del artículo 95 de la misma; por su parte, el artículo 79 ordena que: “...Es deber del Esta-do proteger la diversidad e integridad del ambiente, conservar las áreas de especial importancia ecológica y fomentar la educación para el logro de estos fines”; así mis-mo, el artículo 80 indica que: “El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de

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los recursos naturales, para garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o sustitución. Además deberá prevenir y controlar los factores de de-terioro ambiental, imponer las sanciones legales y exigir la reparación de los daños causados...”

Como todos somos estado entonces debemos Usar solo lo necesario, reciclar todo lo posible, cubrir todo lo evaporable, no disturbar en lo posible y conservar todo lo aprovechable.

PRACTICAS DE REDUCCIÓN DE HUELLA DE CARBONO. Una huella de carbono es «la totalidad de gases de efecto de invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un individuo, organización, evento o producto» (UK Carbón Trust 2008). Tal impacto ambiental es medido llevando a cabo un inventario de emisiones de GEI siguiendo normativas internacionales reconocidas, tales como ISO 14064-1, PAS 2050 o GHG Protocol entre otras. La huella de carbono se mide en masa (g, kg, t ...) de CO2 equivalente (CO2e o CO2eq).

La huella de carbono es un proyecto adelantado por la Federación Nacional de Arro-ceros como entidad socialmente responsable, que busca que todos los productores bajo el proyecto AMTEC ejecuten prácticas sostenibles, que generen beneficios para el sector. Con la cuantificación de las emisiones de CO2 eq relacionadas con prác-ticas de manejo del agua, de la preparación del suelo, de los fertilizantes, de los residuos de cosecha y el uso de las variedades, se ha identificado algunas fuentes de emisión que permitirán mediante un procedimiento determinar la huella de carbono de todas las actividades agronómicas realizadas durante el ciclo del cultivo y desde

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la planificación de la campaña hasta la incorporación de los residuos de cosecha, cuantificando el costo ambiental por cada kilogramo producido, para obtener un alimento de calidad para el consumidor, limpio con el agroecosistema en donde se produce y justo con el productor y su familia quien depende de esta labor.

En la metodología para la medición de la huella de carbono del cultivo del arroz con-templaremos varios pasos:

1. Identificar la zona arrocera a evaluar2. Establecer el proceso o sistema a evaluar3. Plantear los objetivos a seguir4. Formular el procedimiento para calcular la huella con base en:

• Determinar el periodo de cálculo o año de referencia• Identificar la unidad funcional (kg, tonelada, hectárea)• Definir los límites del sistema• Definir el mapa de proceso• Identificar las fuentes de emisiones de gases GEI• Recolectar datos de emisiones• Calculo de la huella de carbono

5. Ciclo de vida de las emisiones6. Acciones de compensación7. Mitigación de emisiones

Dos aspectos importantes para afrontar las emisiones de GEI son: La Mitigación y Las Compensaciones

Mitigación de emisiones de gases GEI en el cultivo del arroz. Son las acciones dirigidas a minimizar los impactos y efectos negativos de las actividades en el cultivo sobre la biodiversidad. Estas medidas se establecen acorde con los atributos claves de los ecosistemas naturales y vegetación secundaria afectada que puede ser inter-venida. Las acciones de mitigación deben propender por mantener estos atributos dentro de los umbrales de resiliencia (capacidad de un ecosistema natural de volver a su estado natural después de una perturbación de origen natural o entrópica), es decir que los elementos de la biodiversidad se puedan recuperar de impactos, o que su perturbación no los lleve a procesos de extinción local.

Las variedades entregadas por Fedearroz tienen tolerancia a muchos limitantes y muestran consumo medio de agua para sus procesos fisiológicos que se traduce en

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el menor uso de contaminantes reduciendo su costo de producción y en el potencial de rendimiento. La baja capacidad de retención de humedad de los suelos dedicados al cultivo se compensa con derivar más agua de la requerida cuanto más baja es la retención mayor es el consumo. Algunas alternativas de mitigación aplicables son:

• Aumento de la retención de humedad del suelo incorporando materia orgánica generada de las actividades alternas del sistema productivo.

• Cambio de actitud para el menor uso del agua para el cultivo.

• Tratamiento antes de la incorporación de los residuos de cosecha

• Siembra de abonos verdes o cultivos de rotación de mínimo consumo de agua.

• Reducir el laboreo de los suelos y el tiempo de exposición del suelo al ambiente sin cobertura

• Incorporación de los fertilizantes al momento de la siembra o aplicaciones de fuentes nitrogenadas en suelo con bajo contenido de humedad cariseco

• Aplicar oportunamente solo el fertilizante requerido por la variedad, en el estado de desarrollo del cultivo y por el contenido de nutrientes en el suelo.

• Siembras del cultivo en las épocas ideales de productividad

• Uso mínimo de de maquinaria para las labores y en buen estado que reduzca las emisiones de gases GEI

• En fincas arroceras con diversidad en ganadería es de gran beneficio el aprovechar los residuos y heces de praderas o establos para incorporarlos al suelo, reducien-do la contaminación y corrigiendo deficiencias en el cultivo del arroz.

2. Compensación de emisiones de GEI. Los impactos ambientales que iden-tifiquemos en el sistema productivo arrocero que conlleven a la pérdida de biodiversidad en las áreas cultivadas y que no puedan ser evitados, corregidos, mitigados o sustituidos serán resarcidos a través de medidas de compensación. En la compensación tres criterios son claves: cuanto, donde y como. Algunos factores de compensación en las zonas arroceras:

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• El primer compensador es el cultivo del arroz que utiliza para su proceso de fo-tosíntesis cantidades importantes de CO2eq

• La protección de los canales de riego, las bordas y limites de los predios median-te la siembra y cuidado de especies nativas

• Siembra de barreras vivas con maderables, frutales o la conservación de los mismos

• Siembra de especies como el bambú que tiene la capacidad de absorber 4 vecesmás CO2eq que un árbol normal y de conservar el cauce de las aguas

• Un árbol normal se ha calculado que absorbe 275 kg de CO2 por hectárea

• Sembrar, conservar y promover los corredores biológicos que se constituyen enespacios que mantienen la diversidad biológica, migración y dispersión de espe-cies contribuyendo al equilibrio.

Las compensaciones en las zonas productoras pueden dar mediante la conforma-ción de corredores biológicos, respetando las áreas de bosques aledañas al cultivo, manteniendo especies árboreas dentro del espacio de cultivo, cercas vivas, barreras rompoevientos, preservación y siembra de especies nativas e inversión en proyectos

3. Practicas de reducción de la huella hídrica

• Nivelación de las áreas de cultivo• Aumento de la retención de la humedad en el suelo agregando materia orgánica• Mayor eficiencia en el uso del agua derivada para el cultivo• Uniformidad en la población de plantas• Reciclar las aguas sobrantes para otras áreas cultivadas• Calcular el agua requerida para el área y evitar los derrames• Aprovechar el agua lluvia para reducir los volúmenes provenientes de las fuen-

tes de riego

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IMPACTO AMBIENTAL EN AMTEC

Responsabilidad social con el medio ambiente

El suelo, el agua, las variedades, el aire que respiramos y nuestra comunidad es el patrimonio de los arroceros. La mayoría son recursos naturales finitos en su calidad y cantidad. Nuestro deber es preservarlos, usarlos racionalmente y no contaminarlos.

El agua recurso finito cada vez más escaso: es la fuente de la vida y de ella depende nuestra actividad. Use solo la que requiera, no derive más de la necesaria pues el agua sobrante está contaminada por residuos orgánicos, pesticidas y fertilizantes. Aumente la capacidad de retención de humedad del suelo y así usará menos agua. No inunde sus cultivos; las variedades FEDEARROZ no son de inundación. Diseñe con su familia campañas de uso racional y conservación del agua en su finca; promueva buenas prácticas de uso en su región. Altos y permanentes volúmenes de agua aten-tan contra el ambiente al emitir mayor cantidad de metano en la atmósfera.

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No sobre laboree el suelo: esto genera destrucción de su propiedad y altera el de-sarrollo del cultivo. Sobre laborear implica mayor numero de pases, que originan contaminación ambiental por las máquinas y arrastre de partículas que contaminan agua y aire. Conserve el suelo mejorando sus propiedades físicas y devuélvale los nutrientes que usted le quito con el cultivo, NO LO AGOTE. Dé periodos de descanso y promueva la nivelación para que el agua no lo erosione.

Las variedades son patrimonio de los arroceros: use semillas certificadas libres de malezas, insectos o enfermedades, estas le dan garantía para una buena cosecha. No piratee semillas. No venda paddys a otros agricultores pensando en buscar un ingreso económico. Mantenga la identidad de las variedades, siembre variedades probadas y analizadas en su región. Entérese del manejo de cada variedad, cada variedad es diferente a otra.

No contamine el aire que respiras: preparar con el suelo muy seco produce nubes de partículas contaminantes. Maquinas en mal estado emanan cantidad de humo al am-biente. Las quemas del tamo del arroz generan alta temperatura en el suelo que afec-tan los microorganismos benéficos, generan cantidad de humo y cenizas que arrastra el viento contaminando el aire y las aguas. No queme el tamo, incorpórelo al suelo.

Basura que produzca basura que debe recoger: envases de agroquímicos, empa-ques de fertilizantes, residuos de aceites y pesticidas. Recuerde el triple lavado de un envase reduce el riesgo de contaminación del ambiente. No lave semillas, ma-quinaria, equipos de aplicación y ropas contaminadas. No arroje envases, malezas y residuos contaminantes en aguas corrientes.

Promueva la recolección de empaques y envases de pesticidas por veredas, confor-mando centros de almacenamiento.

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Figura. Clasificación de embases en el Centro de Acopio planta de reciclaje Fedearroz Venadillo

Reduzca el número de aplicaciones de pesticidas en el cultivo. Promueva el uso de abonos verdes y orgánicos. Utilice los controladores biológicos y naturales.

Responsabilidad social con la seguridad alimentaria

Recuerde, uno de nuestros objetivos es producir alimento para nuestras familias, para nuestros pueblos y contribuir con el abastecimiento del país. No haga aplica-ciones de pesticidas innecesarias y en épocas inadecuadas que ocasionen acumula-ción de residuos de pesticidas en el grano. Produzca arroz de calidad. Nutra bien las variedades con base en los requerimientos, así producirá granos con buen contenido nutricional. Promueva el consumo del producto que usted produce. Cuando coseche maneje muy bien el producto, dele el tratamiento que como alimento requiere

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Responsabilidad social con los grupos de interes

El entorno arrocero es complejo, dinámico, experimentado y de servicio, es el facili-tador de la actividad económica. De igual manera debemos ser dinámicos y partici-pativos con el entorno en el que desarrollamos nuestra actividad. Con los empleados remunérelos según la ley, preserve su integridad, respete los derechos humanos y capacítelos en el buen uso de los insumos y de los recursos; ayúdeles a mejorar la calidad de su trabajo. Con los productores vecinos para que realicen prácticas ade-cuadas y amigables con el ambiente, debemos enterarlos de cambios tecnológicos para que unidos se logre el desarrollo regional.

Con las instituciones, la industria, asociaciones de usuarios, cooperativas y Federa-ciones, apoyando las gestiones gremiales, participando en sus eventos y aprendien-do de la institución a la que se pertenece, y buscando el apoyo solidario.

Con nuestra familia promoviendo el desarrollo humano sostenible respetando los derechos, los deberes y fomentando la participación en la toma de decisiones.

Todo agricultor arrocero debe invertir tiempo en capacitarse diariamente, leer o es-cuchar, instruirse, asistir a eventos tecnológicos e invitar a sus vecinos a que lo hagan. El arroz es un cultivo dinámico y en él todos los días hay cambios.

ARROCERO NO ES QUIEN SIEMBRA ARROZ, es aquel que está comprometido, par-ticipa y construye la preservación de la vida en nuestra tierra.

La responsabilidad social nos fortalece como empresa arrocera, permite interactuar a todos los actores y en conjunto implementar procesos de responsabilidad social con cambios de actitud, así logramos beneficios como:

• Aumento de la productividad y la rentabilidad• Respaldo institucional• Participación y comunicación• Compromiso con el entorno y solidaridad con los vecinos• Mejoramiento de nuestra empresa y la calidad de vida• Capacitación y participación con nuestras experiencias• Información oportuna del mercado y oportunidades de negocios• Planificación de las cosechas• Prevención y reducción de riesgos tecnológicos, económicos y sociales

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• Confianza y aprecio en el mercado• Valorización de nuestra empresa

Una planta de arroz no es nada, un conjunto de plantas es una comunidad produc-tiva, así, un agricultor por si solo no genera desarrollo y progreso, la comunidad arrocera unida y solidaria es quien progresa.

ADOPCION MASIVA DE TECNOLOGIA “AMTEC”

Justificacion

La producción arrocera en Colombia tiene un área estimada de 450.000 hectáreas beneficiando a 215 municipios arroceros, con una participación del producto interno bruto (PIB) del 4% a la producción agropecuaria. El rendimiento promedio del país es de 5.7 t/ha de paddy verde; la zona centro participa con 7.1, Llanos Orientales 5.5, Caribe Seco 5.8 y Caribe húmedo 4.2. Con relación al rendimiento potencial de las variedades existentes y los resultados encontrados en campo se ha observado grandes diferencias, igualmente ocurre entre los productores, en donde se pueden presentar diferencias de 2 toneladas en la misma zona.

Dentro de las razones que produce estas diferencias se encuentran los efectos oca-sionados por EL CAMBIO CLIMATICO y las deficiencias en el manejo integrado de cultivo, así, se hace necesario realizar transformaciones en el modelo de producción en las diferentes regiones arroceras, con el propósito de mejorar aspectos como: planificación, manejo agronómico, uso adecuado de la tecnología e implementación de nuevas prácticas que conlleven a mejorar la productividad, la rentabilidad y la competitividad de los productores.

Todo esto sugiere que el cultivo del arroz en Colombia tiene el potencial para me-jorar su competitividad con base en los conocimientos acumulados por la investi-gación y la experiencia adquirida en el proceso de transferencia de tecnología. Esta información será transmitida en forma integral a los diversos actores del proceso productivo mediante el proyecto Adopción Masiva de Tecnología (AMTEC).

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El proyecto AMTEC es un modelo de transferencia de tecnología basado en la sos-tenibilidad y la responsabilidad social que propende por la organización, la compe-titividad y la rentabilidad del productor, implementando tecnologías en forma inte-gral para aumentar los rendimientos y reducir los costos de producción en el cultivo del arroz.

Con la aplicación del proyecto AMTEC en las diferentes zonas arroceras podemos hacer frente exitoso ante situaciones difíciles que afectan la sostenibilidad del cul-tivo como son el cambio climático, malas prácticas agronómicas y los diferentes acuerdos internacionales.

Objetivos del proyecto

Buscar la competitividad del sector productivo arrocero mediante la adopción ma-siva de la tecnología existente, desarrollada a través del tiempo por el programa de investigación de la Federación Nacional de Arroceros, Fondo Nacional del Arroz (FEDEARROZ-FNA) y específicamente:

1. Conformar grupos de productores asociativos para implementar en fincas piloto,los avances tecnológicos que beneficien a la región.

2. Socializar el proyecto AMTEC entre los productores y orientarlo como proyec-to de cooperación entre el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural-FE-DEARROZ-FNA.

3. Diseñar un programa de manejo agronómico regional cuyas tecnologías adopta-das propendan por el aumento en los rendimientos y la reducción de los costosde producción.

4. Promover mediante el mejoramiento de la calidad de vida, la inversión en el sec-tor y el desarrollo regional

5. Capacitar a los productores en la implementación de nuevas tecnologías que ga-ranticen la sostenibilidad del entorno productivo, e impulsar la conservación delos recursos

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DEFINICION DEL MODELO DE TRANSFERENCIA PROYECTO “AMTEC”

El modelo de adopción masiva de tecnología (AMTEC) pretende transferir en forma continua la tecnología sobre el Manejo Integrado del cultivo de Arroz, mediante la integración de todos los ACTORES (Productores – Extensionistas – Investigadores) en un esfuerzo mutuo, que permita generar cambios en el sistema, involucrando a las instituciones relacionadas y a los grupos del sector. La búsqueda de nuevas alternativas de producción o el mejoramiento de las prácticas actuales, permitirán obtener mayores beneficios a menores costos, siendo rentables, competitivos y permanentes en el negocio.

La RESPONSABILIDAD SOCIAL en el sistema productivo es un criterio base del proceso, para alcanzar la armonía y el equilibrio, con sostenibilidad ambiental, en el entorno con los productores y los grupos relacionados e instituciones for-taleciendo las relaciones y garantizando el crecimiento y desarrollo intrafamiliar regional y nacional.

El modelo AMTEC requiere de espacios y escenarios con actores que reciban y com-partan sus conocimientos y enseñanzas, comprometidos con la adopción y la mul-tiplicación de las estrategias para lograr avances importantes: los productores son la base del sector productivo quienes con el cultivo del arroz, devengan ingresos, generan empleo y desarrollan otras actividades complementarias. De su ejercicio depende la economía y el desarrollo del sector arrocero, y del grupo familiar con autonomía y organización propia.

El proyecto AMTEC propenderá por el aumento de la producción entre el 10 y 40% y la disminución de los costos de producción entre el 10 y 30% en forma gradual en los próximos 5 años, desde la implementación del modelo en las zonas del norte del Tolima y en la zona de POMPEYA en los Llanos orientales del departa-mento del Meta.

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METODOLOGIA DE IMPLEMENTACION

Este proyecto se desarrollara en dos zonas arroceras piloto, bajo las condiciones agroecológicas del llano en el sistema de secano y en centro en el sistema de riego conformando los diferentes grupos productivos asociativos.

1. Selección De Las Zonas Piloto

Se escogieron dos regiones prototipos teniendo en cuenta: 1) los sistemas de pro-ducción riego y secano, 2) la representatividad de las zonas arroceras tradicionales. En riego, se seleccionara, en la Zona Centro, la región del Norte del Tolima y en secano la Zona de los Llanos Orientales en la región de Pompeya. En cada región se seleccionaran de siete a diez (7-10) fincas.

En el Norte del Tolima el proyecto se desarrollara en los municipios de Alvarado, Venadillo y Lérida que comprende 176 fincas en una extensión de 5.964hectáreas y zona de influencia de 22.574 has distribuidas en 809 fincas. La región de Pompeya comprende las veredas de Arrayanes, Rincón de Pompeya y Paraderito del munici-pio de Villavicencio, que comprende 89 fincas que representan un área de 7.235 has y que tienen una zona de influencia de 60.291 has.

Los criterios de selección de las regiones serán: 1) infraestructura vial, 2) área ho-mogénea en el sistema de producción, 2) cercanía a las capitales de Ibagué y Villa-vicencio, 3) agricultores empresarios y de tradición, 4) maquinaria propia, 5) fincas ubicadas bajo condiciones climáticas similares, 6) diferentes tamaños, 7) estaciones meteorológicas y 8) presencia de instituciones relacionadas como ASORECIO para el norte del Tolima y en Pompeya influenciadas por dos importantes centros de in-vestigación agrícola (Centro de Investigación Santa Rosa de propiedad de Fedearroz y La Libertad de propiedad de la Corporación Colombiana de Investigación Agrope-cuaria CORPOICA).

2. Implementación Del Proyecto “Amtec”

Las actividades programadas se concertaran con los productores en tiempos y es-pacios, los resultados se transferirán a los productores de la región; el seguimien-to, los análisis y las rutas a seguir se realizaran entre los ACTORES por fincas, entre

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fincas y entre regiones. En cada región y por finca piloto se realizara un diagnostico construyendo la matriz DOFA (debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas).

• Selección de las fincas y agricultores: mediante visitas secuenciales se seleccio-naran de siete a diez fincas y sus propietarios en cada zona para dar comienzo al proyecto; cada finca será un modelo empresarial de administración y manejo tecnológico del cultivo. Como criterios de selección, se tendrá en cuenta la ubi-cación de la finca que permita el acceso a todos los interesados en saber de sus experiencias, infraestructura acorde con su sistema productivo, que sea repre-sentativa de la zona, que cuenten con capacidad tecnológica de cobertura (ma-quinaria y equipos), liderazgo y aceptación regional, que faciliten la comunicación entre los agricultores y las fincas aledañas sobre la misión del proyecto AMTEC.

• Socialización y presentación del proyecto AMTEC: a los agricultores, administra-dores, asistentes técnicos y todas aquellas personas que estén relacionadas con el proceso productivo en cada finca: Se realizara mediante convocatoria y reu-nión localizada, la temática permitirá explicar el procedimiento y la metodología a seguir. La presentación y socialización del proyecto AMTEC a los agricultores seleccionados y su equipo de colaboradores, permitirá que estos conozcan el proyecto y las ventajas de este para la finca y la región. Se someterá a aprobación o cambios que permitan adaptarse al entorno regional. Para esta y futuras reu-niones o actividades a realizar se efectuarán visitas para concertar fecha, hora y lugar sin interferir con las labores.

• Diagnóstico de los limitantes en las fincas piloto: Se efectuaran visitas persona-lizadas a cada una de las fincas para realizar el diagnostico de los limitantes tec-nológicos de tipo agronómico; se indagará sobre la información histórica y los registros de los lotes en los que se va a implementar los cambios tecnológicos. El diagnóstico también debe contemplar otros limitantes externos de tipo social, económico, financiero, ambiental o cualquier otro que influya en el logro de las metas a alcanzar.

• Caracterización de lotes piloto por finca: La caracterización se realizara tenien-do en cuenta la productividad, comparando registros históricos del resultado de actividades que se efectuaron en cada uno de ellos. Para la demostración de las prácticas de manejo del cultivo se seleccionara por lo menos uno con área desde 5 a 30 hectáreas. Cada lote debe tener su historial y el registro respectivo desde el inicio del proyecto AMTEC y deberá tener la información necesaria para com-parar los avances.

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• Definición del plan de acción: se determinara de acuerdo al diagnóstico realizadopor lote por finca las prácticas de manejo necesarias para lograr los objetivosplanteados. Prácticas que van encaminadas a los siguientes puntos: época desiembra y selección de la variedad, labores de adecuación preparación de suelos,manejo de aguas, manejo fitosanitario, manejo nutricional y cosecha, detalladoen el capítulo de manejo agronómico.

• Planificación de los componentes del plan de acción: contempla todas las actividadesrelacionadas con la implementación del proyecto y de las actividades relacionadascon el cambio tecnológico. Dentro de la finca se debe hacer un balance para estable-cer con qué recursos cuenta, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

• Aspecto económico1. Disponibilidad y oportunidad financiera de la finca.2. Fuentes de financiación3. Presupuesto del proyecto para cada actividad programada4. Precios de insumos y servicios, proyecciones de precios del grano nacional e

Internacional5. Ahorro e inversión destinación de los recursos6. Sostenibilidad: inversión en conservación, rotación preservación de recursos

• Aspecto SocialContar con el recurso humano capacitado y disponible para realizar cada una delas labores, que sean personas receptivas de la información y abiertas al cam-bio. Disponibilidad de mano de obra, contrataciones• Convocatorias a eventos, tiempo y espacio para asistencia masiva.• Nivel educativo del personal, para diseñar las capacitaciones• Calidad de vida: mejoramiento de las condiciones propias de la finca y de sus

miembros, inversiones y proyecciones. Por medio del proyecto AMTEC capa-citar a las personas involucradas en las labores en uso y manejo de agroquí-micos, reciclaje de envases, protección e implementos en las aplicaciones.

• Aspecto agronómicoRealizar todas las labores antes, durante y después del cultivo

Labores antes del proceso:• Análisis de suelos: Interpretación, recomendación y aplicabilidad en aspectos

físicos químicos, biológicos y de conservación

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• Georeferenciación y medición de las áreas• Banco se semillas de malezas, reconocimiento y planificación de manejo• Preparación anticipada ( adecuación, Nivelación)• Calibración de equipos e implementos, manejo de boquillas• Alistamiento de Insumos (fertilizantes, herbicidas, fungicidas)• Selección de variedad, época y densidad de siembra: demostrativos de varieda-

des manejo y comportamiento.

Labores durante el proceso:

• Siembra de áreas lotes piloto: se demostrara en ellos las labores que logrenreducir los limitantes detectados

• Ejecución de labores de manejo integrado del cultivo de acuerdo a la variedad,al ambiente y a la finca.

• Monitoreo fitosanitario del cultivo.• Seguimiento a las labores del cultivo, registro de actividades

Labores Después del cultivo:

• Manejo de residuos de cosecha: destinación

• Calidad de molinería

• Evaluación de cosecha

• Análisis de resultados: con indicadores como rendimiento, costo/tonelada, utili-

dad, impacto ambiental, impacto social

• Cambio tecnológico:

• Mejoramiento de la productividad.

• Comparativo entre el modelo AMTEC y el resto de la finca y la zona

• Capacitación: Se busca mejorar el conocimiento integral de los ACTORES en elproceso productivo, para lograr impactos que permitan la concientización pro-pia del individuo en las tareas a ejecutar. La capacitación se realizara mediantecursos, giras de observación, conferencias, talleres teórico práctico, conversato-rios, días de campo o visitas de asesoría. Se programara con anticipación, a nivelde finca con grupos de personal interno de la misma, y a nivel regional, con losproductores de las fincas piloto y de las fincas aledañas, teniendo en cuenta cadauna de las limitantes de producción.

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La capacitación se realizara teniendo en cuenta todos los factores internos y externos que tengan que ver con el proceso del cultivo entre ellos comprende: los de tipo agro-nómico, económicos, financieros, sociales, ambientales y de responsabilidad social:

1. Factor agronómico: la capacitación comprende todos los aspectos relacionadoscon las técnicas de cultivo requeridas durante sus etapas y el conocimiento de lacomunidad asociada al cultivo. Se hará énfasis en los aspectos que como limi-tantes se hayan detectado en las fincas en el esquema GENOTIPO por AMBIENTEpor MANEJO, promoviendo las mejores prácticas en los lotes pilotos que serándemostrativos. Aspectos detallados y complementarios aparecen en el esquemade manejo agronómico

2. Factor Económico: pretende indagar sobre el manejo de los costos de produc-ción, racionalización y planificación de labores y gastos, proyecciones de la em-presa y presupuesto para cada campaña, flujo de caja necesario para lo planeadoe indicadores como el costo por tonelada, rentabilidad, valor presente neto y tasainterna de retorno.

3. Factor Social: la capacitación se dirigirá a formar grupos basados en la organi-zación y solidaridad, Integración y compromiso, de cada una de las fincas y susdueños para transferir la información de las actividades alcanzadas, generar ungran impacto en toda la región, teniendo en cuenta al pequeño, mediano y grandeproductor. Con el objetivo de fortalecer la zona hacia el desarrollo competitivo enel mercado regional y nacional.

4. Factor Ambiental: Se capacitara a los ACTORES en temas relacionados con laconservación de los recursos, reducción del impacto ambiental, reducir la con-taminación, uso eficiente del recurso suelo y agua, manejo racional de los resi-duos de cosecha, fomentar la recolección de empaques y envases, implementa-ción de cercas vivas en los lotes. Promover la construcción de reservorios comofuentes de agua y diversidad. El proyecto AMTEC Involucrara otras institucionesque contribuyan con el desarrollo del proyecto: ASOCIACIONES, CORPORACIO-NES, ENTIDADES TERRITORIALES, GRUPOS ECOLOGICOS.

5. Responsabilidad social arrocera, compromiso hacia una sostenibilidad del culti-vo, y manejo más limpio de este, interacción entre productores, grupos e institu-ciones relacionadas, promoviendo el crecimiento regional equilibrado y amigable con el entorno. Compromiso que debe adquirir el agricultor para con la región y

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demás productores estableciendo una cadena masiva de comunicación, con el propósito de divulgar la información adquirida durante el proyecto AMTEC.

Ejecución e implementación del proyecto y registro de labores: Con base en la pla-nificación acordada se ejecutara el proyecto en cada uno de los lotes de las fincas seleccionadas teniendo en cuenta los factores limitantes diagnosticados y con el apoyo del personal capacitado, se realizara el establecimiento del lote piloto con los puntos claves a desarrollar. La ejecución se llevara a cabo de manera conjunta entre el agricultor y el equipo técnico de FEDEARROZ.

El proyecto AMTEC requiere que en cada finca se lleven registros de cada una de las labores que se ejecuten. La información se debe consignar en un formulario y brindar reportes mensuales en donde se dé a conocer los costos y las labores eje-cutadas. Comprometer a cada uno de los involucrados a hacerse participes de cada una de las actividades que se van a realizar en la finca, para tener una supervisión continua y asegurar que los trabajos se están llevando a cabo tal y como se plan-tean en el proyecto.

Reuniones de ajuste: Se llevaran a cabo reuniones por fincas y en conjunto para la región, con los agricultores y el grupo asesor de Fedearroz. El objetivo de estas re-uniones es la retroalimentación del grupo y sugerencias o cambios para mejorar. Se realizaran tres reuniones cada dos meses durante el proceso de implementación y la cosecha.

Agentes involucrados en el proceso:

En la finca participan: todos y cada uno de las personas involucradas en el proceso: el propietario, el administrador, el asistente técnico, el jefe de riego, operadores y otros con vocación y ganas de participación.

FEDEARROZ se hará participe a nivel institucional, gremial (Comité de arroceros, Junta directiva) y comercial, y a través del Fondo Nacional del Arroz para las zo-nas piloto con: dos extensionistas, una persona de investigaciones económicas (por zona), en las demás zonas arroceras del país el investigador – Transferidor desarro-llará este programa en dos lotes en sus respectivas zonas. En este proyecto también se contará con un coordinado Nacional y un grupo Asesor conformado por pro-fesionales especialistas en las diferentes disciplinas necesarias para el desarrollo del cultivo. Además en las diferentes zonas arroceras se realizarán capacitaciones

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teórico – práctico en los diferentes tópicos necesarios para la posterior implemen-tación masiva del proyecto.

Análisis de resultados del proyecto AMTEC: Terminada la campaña se llevara a cabo la evaluación entre el equipo de trabajo de la finca, y el grupo asesor, para MEDIR EL IMPACTO EN LA ADOPCION local y regional, establecer el resultado de las activi-dades propuestas en el proyecto, cumplimiento de objetivos (mejoramiento, rendi-miento y costos).

Seguimiento y extensión del proyecto AMTEC: El proyecto debe abarcar en el se-gundo ciclo el mismo número de fincas que iniciaron, para lo cual se analizara la influencia de las fincas piloto en las vecinas. Cada finca piloto debe tener un acompa-ñamiento intensivo en las primeras dos campañas, posteriormente serán visitadas para verificación de los procesos. Los cambios sugeridos y adoptados inicialmente deberán seguir funcionales, pero en ningún momento se repetirá el mismo esfuerzo cuando no se cumplan los acuerdos. El grupo técnico brindara el acompañamiento por el periodo establecido.

Cronograma de actividades proyecto AMTEC: Revisión de documento anexo en Excel.

MODELO DE TRANSFERENCIA DE TECNOLOGIA

La participación de la FEDERACION NACIONAL DE ARROCEROS y el FONDO NACIO-NAL DEL ARROZ, será la de promover, asesorar y fomentar entre la comunidad y los productores los logros del proyecto AMTEC, y LOS PRODUCTORES y equipo de trabajo de cada finca, serán los líderes del proceso, quienes expondrán sus logros. Esta transferencia seguirá el modelo Productor a Productor, en donde el actor prin-cipal en la adopción y divulgación de cada una de las actividades a realizarse en sus lotes será el dueño del lote piloto. Los productores de la región harán el constante acompañamiento y seguimiento a cada uno de los agricultores en los lotes piloto, supervisando que cada una de las actividades propuestas que se estén ejecutando

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de forma adecuada y registrando los valores que puedan incidir en el resultado final. Como estrategias de divulgación del proceso se utilizaran:

Días técnicos: bajo el lema aprender haciendo, para la demostración de las activi-dades realizadas y avances durante la ejecución del proyecto, vitrinas de motivación a los demás agricultores para que se hagan participes del proyecto AMTEC. Estos se realizarán en la ejecución de cada una de las labores propuestas, así como en el se-guimiento de las mismas, procurando que los agricultores aledaños a estos lotes pi-loto asistan de tal forma que ellos puedan seguir muy de cerca el proceso productivo.

Giras técnicas: Se realizarán por lo menos en cuatro etapas de desarrollo del culti-vo de los diferentes lotes piloto. en donde el objetivo será el de mostrar a los agri-cultores el desarrollo de los otros lotes piloto de la región y de esta forma propor-cionarles diferentes alternativas de manejo.

Áreas experimentales: Demarcadas y señalizadas como unidades productivas o lotes vitrina en los cuales se obtienen los resultados producto de los cambios en la demostración.

Divulgación de la información. Los medios de difusión local, regional y nacional buscaran la multiplicación de las experiencias, regionales y a nivel nacional. Publicidad y actividades de transferencia: vallas Informativas con los puntos ejecutados, plegables, cuñas radiales,) seminarios, talleres, conferencias, publicaciones, entrevistas.

LA COMPETIVIDAD SE CONSIGUE VIA ADOPCION DE TECNOLOGIA

El valor de la tierra, la idiosincrasia de nuestros productores arroceros aunado a presiones comerciales y temores por la falta de conocimientos en el manejo de un cultivo, así como la falta de asistencia técnica calificada ha hecho que los costos de producción en el cultivo del arroz en Colombia haya venido en aumento, a pesar de esto durante muchos años los agricultores arroceros han obtenido rentabilidad sin mucha tecnología producto de un trabajo gremial muy fuerte realizado en el país de

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tal forma que es el sector productivo que a la fecha sigue en la actividad agrícola de Colombia.

Las actuales circunstancias presentes en nuestros país como son los tratados de libre comercio firmados por el gobierno con muchos países así como el inminente cambio climático presente y que con el cual hay que convivir, hace de esta actividad un riesgo económico para aquellos que están involucrados en este sistema productivo.

Actualmente en la composición de los costos de producción un factor relevante es el arriendo de la tierra en Colombia, pues alcanza valores hasta del 21% de los mismos (casi una cuarta parte), especialmente en aquellas zonas que poseen infraestructu-ra de riego en donde además de correr menos riesgo para producir, alcanzan una buena producción por unidad de área, debido a que se tiene a la mano uno de los insumos más importante en la producción arrocera el cual es el agua.

La infraestructura en vías de acceso que faciliten el transporte de la cosecha a las zonas de acopio del grano es otro factor importante en la productividad arrocera, debido a que esta permite llevar sin riesgo de daño un artículo perecedero a los si-tios donde entregan su producto así mismo se abarataría los costos de transporte.

Ejemplos de esto tenemos, el valor del arrendamiento de una Hectárea en la zona del Tolima puede ascender hasta $2.000.000, en donde por tener distritos de riego que permiten el desarrollar el cultivo con la disponibilidad de agua requerida, el poseer carreteras e infraestructura de empresas de recibo del grano (molinos) que permiten al agricultor poder comercializar su grano fácilmente, hacen más oneroso el poder acceder a una hectárea de tierra para producir el grano.

Dentro de la infraestructura es también importante aumentar los sitios de acopio del grano para esto se está necesitando que los agricultores den un paso hacia ade-lante a su producción y es el de construir infraestructura de secamiento y almace-namiento del grano en sus fincas o muy cerca de las mismas.

Para que este rubro tenga un menor valor es necesario que haya políticas de estado que estimulen o desarrolle obras de infraestructura que ocasione una mayor oferta de tierras con infraestructura apropiada para un menor riesgo en la producción de arroz.

En el valor de la tierra o arrendamiento de las mismas, es un factor en donde los agricultores tienen poca injerencia, sin embargo los demás rubros que componen

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los costos de producción, es donde los agricultores pueden realizar cambios para tener unos niveles de rentabilidad del negocio aceptables y llegar a la competitividad para permanecer en la actividad debido a la competencia de los arroces que posible-mente puedan importar a mucho menos costo que el podamos producir en nuestro país producto de esos tratados de libre comercio.

Se ha demostrado que es posible producir de manera rentable y competitiva si se busca la eficiencia en cada uno de los componentes que hacen parte de la actividad arrocera con los precios actuales de los insumos, esto se logra si tenemos cultivos en donde cada una de las labores y practicas a usar se hagan técnicamente y de manera eficiente.

La producción arrocera tecnológicamente bien desarrollada tiene que ver con varios aspectos de tipo agronómico y que están en nuestras manos poder realizarla. Como primera medida se debe tener en cuenta una buena planificación y un buen diag-nóstico de la zona en donde se va a producir para tomar las mejores decisiones en cuanto a época optima de siembra, la variedad a usar, la nutrición de plantas, el tipo de preparación de suelos a realizar, pero sobre todo el tipo y forma de adecuación del suelo a realizar.

Al llevar a cabo este primer paso de manera eficiente logramos hacer muchas labores en forma técnica, eficiente y racional. Como ilustración a eso tenemos: Al determinar la siembra del arroz en la época de mejor oferta ambiental y seleccionar la variedad para esa zona y ambiente productivo, se procede a realizar una adecuada preparación y adecuación de suelos con el uso de equipos que ayuden a tener los terrenos nive-lados, esta se puede realizar con equipos sofisticados de nivelación o simplemente realizando labores de micronivelación como la que se realiza con land plane, en donde se busca con esta labor el tener superficies lo mas parejas posibles (con el tiempo al realizar esta labor bien hecha por muchos años los terrenos quedan nivelados).

Una vez realizada esta labor se procede a trazar y realizar taipas trazando curvas a nivel a pendientes que de acuerdo al lote se realizaría, pero que tienen como función principal un manejo eficiente del riego (mantener la lámina de agua), el cual durante el desarrollo del cultivo es un factor fundamental no solo para el desarrollo de la planta sino que nos permite disminuir el uso de insumos en el desarrollo del cultivo. El realizar esta labor eficientemente permite disminuir los costos en el uso del agua y en los jornales necesarios para esta labor entre el 12 y el 39 %, de lo que hasta la fecha vienen realizándose en las zonas de riego del país. (Figura 1)

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Otro aspecto importante en la disminución de los costos de producción a través de la tecnología es la siembra con sembradoras – abonadoras de precisión, pues me-diante esta labor estamos disminuyendo dos rubros dentro de los componentes de los costos de producción que son: el usar menos semilla certificada por hectárea, en donde se ha encontrado allí una disminución hasta del 42% pues en algunas zonas se pasó de usar 200 Kg de semilla por hectárea a usar 110 kg y el de la fertilización entre un 5 y un 25%, pues este se está aplicando eficientemente, ya que al colocarlo al momento de la siembra la planta toma los nutrientes en los primeros estados de desarrollo, lo que ocasiona en ellas un mayor vigor y por supuesto con ello una ma-yor tolerancia a todos los aspectos adversos que pueden presentarse en este estado de desarrollo del cultivo. (Figura 1)

Figura 1. Porcentaje de la diferencia en costos en los rubros de Siembra, Riego, Con-trol fitosanitario y Fertilización de los lotes del programa AMTEC comparado con los lotes testigos. 2013 A.

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Meseta de Ibagué

Meseta de Ibagué

Meseta de Ibagué

Espinal Neiva

Neiva

Neiva

Neiva

Villavicencio

Villavicencio

Villavicencio

Cúcuta Cúcuta

Cúcuta

Fundación

Fundación

Aguachica

Aguachica

FundaciónVenadillo

Venadillo

Venadillo

Venadillo

Acacias

Acacias

Acacias

Granada

Granada

Granada

30

20

10

-10

-20

-30

-40

-50

0

El realizar esta labor de siembra con las sembradoras de precisión permite también el poder usar herbicidas de tipo pre-emergente que hace más eficiente el control de las malezas que unido al manejo eficiente del riego por las labores de adecuación realizadas, hacen que el costo en el uso de herbicida pueda llegar a disminuir consi-derablemente si lo comparamos con lo que los agricultores hacen normalmente en este proceso, en donde pasamos de realizar entre 3 a 4 aplicaciones de herbicidas por periodo de siembra a aplicar solo 2 veces.

[555]



El tener plantas vigorosas, el mantener la lámina de agua permanente en el cultivo, el realizar la siembra en épocas de buena oferta ambienta, el seleccionar la variedad de acuerdo a la oferta ambiental, son aspectos fundamentales que unidos todos hacen que las plantas de un cultivo de arroz permanezcan sanas y tengan menos posibilidad de sufrir alguna afección por enfermedades o plagas, así también es importante tener en cuenta que mediante el uso de técnicas de evaluación y monitoreo constante de las mismas se hace posible el menor uso de plaguicidas llegando a disminuir el costo. Todo esto unido permite que los costos en el control fitosanitario se disminuyan hasta en un 30% comparado con lo que hacen los agricultores tradicionalmente.

Los rendimientos por unidad de área debido a las condiciones cambiantes de los factores climáticos y a pesar de hacer las siembras en las épocas históricamente con las mejores condiciones ambientales, existe el riesgo de cambios en estos fac-tores climáticos que influyen negativamente en la fisiología de la planta de arroz, en la población de plagas, en la incidencia de enfermedades, entre otras. Estos efectos no solo es un fenómeno que se viene presentando en Colombia sino que es un factor adverso para muchos países arroceros donde las producciones han venido disminu-yendo, un ejemplo de esto se observa en Costa Rica y Ecuador. (Figura 2)

Figura 2. Área, Producción y Rendimientos de Costa Rica y Ecuador. 1990 – 2012

Thou

sand

s ha

s or

tons

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2008

2010

2012

300250200150100

500 0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0Costa Rica

Area Production Yield

Tn/h

aTh

ousa

nds

has

or to

ns

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2008

2010

2012

140016001800

12001000600400200

0 0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0Ecuador

Area Production Yield

Tn/h

a

Fuente: USDA PSD Fuente: USDA PSD

Realizar los diagnósticos, la planificación de las labores, hacer la adecuación de suelos aplicando la tecnología existente, sembrando en el momento óptimo (época de siembra de acuerdo a la zona), utilizando la variedad adecuada, sem-brando adecuadamente, monitoreando el cultivo permanentemente para reali-zar los controles fitosanitarios en el momento oportuno, calibrando los equipos

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de preparación, adecuación, siembra y cosecha, entre otras, hace que esta es-trategia de integralidad el fundamento para un adecuado manejo agronómico de los lotes dentro del programa AMTEC, el cual es el camino para disminuir los riesgos de los factores cambiantes del clima pues nos permite tener menos costos de producción y posiblemente mejores rendimientos por unidad de área dentro de cada ambiente.

El programa AMTEC (Adopción Masiva de Tecnología) que la Federación Nacio-nal de Arroceros FEDEARROZ – FNA viene desarrollando comienza desde el año 2011 año con la planificación y estructuración del programa, en base a experien-cias en otros países (Check List de Australia, Proyecto 10 de Brasil), diseñando este en base a las condiciones no solo técnica de los cultivos, sino también te-niendo en cuenta la idiosincrasia de todos los actores involucrados para poner a producir un lote arrocero, siendo el actor más importante el agricultor, pues es el encargado de la dirección de este proceso.

El fundamento de este programa es la transferencia masiva de una tecnología existe en cada región en donde los beneficiarios y además los responsables en transferir las tecnologías con la cual han obtenido los resultados son los agri-cultores y todo su equipo de trabajo, de tal forma que los demás agricultores puedan recibir de ellos las testimonios y recomendaciones para obtener mejo-res resultados de tal forma que la nuestra actividad siga vigente.

Durante el 2012 se establecieron lotes dentro de dos zonas piloto, el Norte del Tolima y Pompeya en el Meta, las cuales fueron seleccionadas teniendo en cuen-ta los sistemas de producción riego y secano y la representatividad de las zonas arroceras tradicionales. Sin embargo, otras zonas arroceras como la meseta de Ibagué, Cúcuta, El Juncal en el Huila y Montería, desarrollaron el programa.

Los resultados obtenidos durante este primer año nos muestran que es posible no solo que nuestro sector arrocero es rentable, sino que se produce de mane-ra que podemos ser competitivos con los demás países productores del grano, pues obtuvimos durante ese año producciones superiores a las obtenidos por los agricultores y que además los costos por tonelada fueron inferiores o igua-les a los precios de un arroz importado de Estados Unidos. (Tablas 1)

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Tablas 1. Comparativo de producción por Hectárea en paddy seco y el Costo por To-nelada en dólares con Estados Unidos. 2012

PADDY SECO Ton/ Ha

Zona Arrocera AMTEC PRODUCTOR USA

Norte de Tolima 7,48 6,29 8,2

Pompeya 5,70 4,30 8,2

Ibagué 7,96 6,90 8,2

Cúcuta 6,56 5,79 8,2

El Juncal 6,50 5,30 8,2

Montería 6,38 4,68 8,2

Costo por tonelada $USD

Zona arrocera AMTEC PRODUCTOR USA Z.C

Norte del Tolima 366 485 364

Pompeya 309 503 364

Ibagué 338 456 364

Cúcuta 328 370 364

El Juncal 417 614 364

Montería 323 470 364

Fuente: Fedearroz

Los rubros en los que estos costos fueron más bajos correspondieron a la siem-bra, riego y control fitosanitario (Figuras 3), esto debido a que al realizar una adecuada preparación y adecuación de suelos permite un buen establecimiento de plantas con bajas densidades de siembra con un vigor inicial alto debido a la realización de la fertilización al momento de la siembra (preabonamiento), un plan de nutrición de acuerdo al análisis de suelo, al ambiente y a la variedad, el buen manejo del agua de riego contribuyan a tener plantas vigorosas y ambien-tes desfavorables para el ataque de plagas, factores todos que contribuyen a tener costos bajos.

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Figuras 3. Comparativo lotes del programa AMTEC y lotes tradicionales en cuanto a la densidad de siembra y Jornales de Riego por Hectárea. Norte del Tolima. 2012

Densidad de siembra. Kg/Ha Riego. Jornales/Ha

AMTEC PRODUCTOR

127

179

155

185170

140125

95110

80AMTEC PRODUCTOR

3,9

6,6

5

76

43

12

0

Durante el año 2013 la implementación de lotes dentro del programa AMTEC ha crecido no solo en el número de lotes en las zonas del año anterior sino que ade-más se han establecido lotes en la mayoría de las regiones de las zonas arroce-ras del país. Es así que como resultado de esto tenemos hasta la fecha 113 lotes establecidos en todo el país en donde en la zona Centro se establecieron lotes en el Norte del Tolima, Meseta de Ibagué, Espinal Saldaña, Neiva y Campoalegre, en la Zona de los Llanos Orientales en Pompeya, Acacias, Granada, Yopal, en la zona del Caribe Húmedo en Montería, Tierra Alta, San Marcos, Magangué, Zapa-tero, en la Zona Caribe Seco en Cúcuta, Fundación y Aguachica.

El área implementada siguiendo el manejo integrado del cultivo fundamento del programa AMTEC es de 986 Has, en donde los ingenieros agrónomos de Fe-dearroz FNA de cada una de las regiones ha venido haciendo el seguimiento y realizando las recomendaciones necesarias para el buen desarrollo del cultivo, sin embargo este trabajo no solo técnico sino de buscar que los agricultores que se encuentran en el programa le transfieran esta experiencia a otros agri-cultores ha hecho que alrededor de 2.000 Ha estén aplicando si no todos los fundamentos técnicos si muchos de ellos (especialmente lo de preparación y adecuación de suelos), pues lo que se realiza en estos lotes es copiado en los demás lotes de la misma finca o por los agricultores que se encuentran alrede-dor de estos. (Esquema 1)

[559]



Esquema 1. Mapa de desarrollo del programa AMTEC. 2011 – 2013

Planificación y Estructuración del programa AMTEC2011

2012

2013

113 lotes en todo el país

Norte del Tolima

Zona Centro Zona Caribe Seco Zona Llanos Zona Caribe Húmedo

19 4 5 4 4 4

Pompeya Montería Ibagué Neiva Cúcuta

Otras Zonas ArrocerasImplementación Zonas Piloto

Los resultados obtenidos en lo concerniente a la disminución de los costos de pro-ducción son inherente al éxito de este trabajo en todas las zonas y la productividad fueron mejores a los obtenidos en las zonas, sin embargo estos se ven afectados por las condiciones ambientales presentes, que hace que algunas zonas no hayan logrado la competitividad.

Encontramos costos por tonelada en donde la disminución osciló entre un 5 y un 40% comparado con lo que los agricultores hacen tradicionalmente en sus cultivos y que los rendimientos obtenidos oscilaron entre ser iguales a los lotes testigos hasta superarlos en 1.5 Ton/Ha.

Algunos de los resultados obtenidos a la fecha tenemos que para la zona Centro el costo por hectárea disminuyo entre el 5 y 23% con rendimientos que en la mayoría de los casos superaron a los testigos, dando diferencias significativas en los costos por tonelada con lo que está ocurriendo en la zona, aunque en este semestre no en todas las regiones los resultados de estos lotes llegaron a los niveles de competiti-vidad tomando como base $ USD 364 la tonelada, sí estuvieron muy cerca de conse-guirlo. Esto nos motiva seguir en la búsqueda de mejoras en el manejo del cultivo, sin embargo hay que aclarar que para esta zona el porcentaje en la composición de los costos de producción el arrendamiento de la tierra ocupa un 20,4 % cifra que afecta considerablemente el camino a la competitividad. (Tablas 2).

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Tablas 2. Comparativo entre lotes del programa AMTEC y lotes tradicionales en lo referente al costo por Ha y a costos por tonelada en dólares. Zona Centro. 2013

Costo por Ha

AMTEC PRODUCTOR PORCENTAJE

Ambalema 4.918.779 5.737.614 -14

Lérida 4.978.258 5.737.614 -13

Venadillo 4.049.168 5.248.360 -23

Meseta de Ibagué

5.311.308 5.418.217 -5

Espinal 5.141.412 5.985.509 -14

Neiva 5.406.001 6.304.662 -14

Campoalegre 5.032.065 5.865.268 -14

Competitividad

AMTEC PRODUCTOR USA

Ambaleda 462 543 364

Lérida 420 514 364

Venadillo 362 499 364

Meseta de Ibagué

364 449 364

Espinal 438 508 364

Neiva 461 556 364

Campoalegre 382 465 364

La diferencia en los costos de producción encontrados durante este año en esta zona se dieron en los rubros de siembra, riego, control fitosanitario y Fertilización en donde la densidad de siembra promedio en los lotes del productor fue de 187 kg/Ha mientras que la densidad usada en los lotes del programa AMTEC su den-sidad promedio fue de 120 kg/Ha. El control fitosanitario presentó diferencias en los costos entre los lotes AMTEC y el tradicional de hasta el 30% siendo el rubro en donde podemos disminuir con más frecuencia en todas las regiones de esta zona pues utilizando los umbrales de daño de las plagas y enfermedades solo se hacen aquellas aplicaciones necesarias y se disminuye de esta forma significativamente la contaminación por agroquímicos al medio ambiente. ( Figura 4)

[561]



Figura 4. Diferencia en costos en Siembra, Riego, Control Fitosanitario y Fertiliza-ción, entre lotes del programa AMTEC y lotes tradicionales. Zona Centro. 2013

Ambalem

a

Ambalem

a

Ambalem

a

Ambalem

a

Lerida

Lerida

Lerida

Lerida

Venarillo

Venarillo

Venarillo

Venarillo

Meseta de Ibagué

Meseta de Ibagué

Meseta de Ibagué

Meseta de Ibagué

Espinal

Espinal

Espinal

Espinal

Neiva

Neiva

Neiva

Neiva

SIEMBRA0

-5-10-15-20-25-30-35-40-45

RIEGO C. FITOSANITARIO FERTILIZACIÓN

En los Llanos Orientales durante este año 2013 la productividad de esta zona fue afectada considerablemente en la mayoría de las regiones. Esta afección se debió principalmente a las condiciones ambientales adversas presentadas durante este año, especialmente lo referente a la mala distribución de las lluvias en la mayoría de las regiones, sin embargo existieron otros factores climáticos como la humedad relativa estando muy por encima de lo ocurrido en años anteriores, temperaturas máximas muy bajas, radiación solar con valores inferiores a 300 calorías/ centíme-tro cuadrado día, los cuales afectan no solo fisiológicamente la planta sino que crean ambientes favorables para la ocurrencia de plagas y enfermedades. Figuras 5

Figuras 5. Distribución de la precipitación día por día mes de junio Estación Santa Rosa (Villavicencio). Humedad Relativa y Radiación Estación La Libertad

(Villavicencio). 2013

Junio - Santa Rosa100

1 2 3 4 5 11 13 15Día

17 19 21 23 25 27 29 Marzo2010 2012 2013

Abril Mayo Junio

Prec

ipita

ción

(mm

)

80

60

40

20

0

90

85

80

75

70

65

600

500

400

300

200

0

Humedad relativa. La libertad Estación La libertadRadiación Solar

Estos factores ambientales influyeron significativamente en la producción obtenida en esta zona arrocera es por esto que a pesar de haber disminuido los costos no alcanzo para que con los rendimientos se llegara a la competitividad sobre todo en la región de Villavicencio (Pompeya), sin embargo la producción por unidad de área

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obtenida en los lotes desarrollados con el programa AMTEC para la zona de los lla-nos superaron a los lotes testigos entre 400 Kg/Ha y 1.2 Ton/Ha. Figura 6

Figura 6. Rendimientos en Ton/Ha Paddy seco de los lotes del programa AMTEC y lotes tradicionales en la zona de los Llanos Orientales. 2013

AMTECVillavicencio Acacias Granada Casanare

PRODUCTOR

5

6

4

3

1

4.03

3,36

4,36

3,19

5,445,02 5,02 5,20

2

0

Los costos por tonelada obtenidos en los lotes del programa AMTEC en estas re-giones de los Llanos disminuyeron entre un 13% y 21% comparado con lo ocurri-do en los lotes tradicionales en donde en todas las regiones su relación costos de producción/ rendimientos no los hace competitivos, sin embargo implementando la estrategia de integralidad del programa hace posible llegar a la competitividad a ex-cepción de la zona de Villavicencio (Pompeya) que bajo las circunstancia climáticas ocurridas durante este año es muy difícil producir arroz, por lo tanto para esta zona es necesario buscar alternativas para realizar riegos complementarios para los mo-mentos de estrés hídrico y además continuar en la búsqueda de material genético que haga un uso más racional del recurso agua. Tablas 3

Tablas 3. Comparativo entre lotes del programa AMTEC y lotes tradicionales en lo referente al costo por Tonelada y Competitividad. Zona Llanos. 2013

AMTEC PRODUCTOR PORCENTAJE

Villavicencio 912.705 1.154.534 -21

Acacias 892.830 1.028.232 -13

Granada 743.416 857.967 -13

Casanare 714.257 826.923 -14

AMTEC PRODUCTOR USA

Villavicencio 475 600 364

Acacias 462 629 364

Granada 387 446 364

Casanare 371 430 364

[563]



Los lotes desarrollados bajo el sistema de producción en riego dentro programa AMTEC para las regiones hasta ahora implementadas en la zona del Caribe Húme-do, han presentado los mejores resultados del país hasta la fecha, esto se debe probablemente a que desde años atrás los agricultores vienen utilizando muchas de las prácticas del cultivo dentro del manejo integrado, es así como en esta zona tienen épocas de siembra establecidas buscando la oferta ambiental donde tengan los menores riegos climáticos, siembran con densidades bajas de semilla, poseen suelos muy fértiles por lo que las dosis de fertilizante a aplicar son bajos teniendo en cuenta el análisis de los suelos, hacen muy pocas aplicaciones para el control fitosanitario, entre otras prácticas.

De acuerdo al análisis realizado para la mejora de la productividad en esta zona es la preparación, adecuación de suelos y la calibración de los equipos, es por eso que los lotes desarrollados dentro del programa AMTEC se han venido realizando esta labor lo que ha llevado a tener niveles de productividad buenos con niveles de rentabilidad y competitividad que harán de esta zona una de las más competitivas. (Figura 7).

Figura 7. Rendimientos Ton/Ha. Paddy seco y Competitividad zona Caribe Húmedo. 2013

Rendimientos Caribe Húmedo. Ton/Ha Paddy seco COMPETITIVIDAD

AMTEC

AMTEC USA

María la Baha

María la Baha 304 302 364

248 349 364San Marcos San Marcos

PRODUCTOR

PRODUCTOR5678

43

1

7,35

6,395,44 4,80

2

0

En algunas regiones del Caribe Seco se vienen desarrollando lotes dentro del pro-grama AMTEC desde el año pasado, lo que probablemente hace que cada vez más agricultores estén interesados en realizar cambios en su forma de producir y que además realizan las prácticas de manejo del cultivo eficientemente que ha llevado a que los resultados hasta ahora obtenidos estén dentro del nivel de competitividad necesarios para lograr la sostenibilidad del cultivo del arroz.

Han realizado las prácticas de preparación y adecuación de suelo que permitieron disminuir la densidad de siembra de manera significativa, así como también los cos-

[564]



tos en riego comparados con los que los agricultores hacen tradicionalmente en la zona. (Figuras 8).

Figuras 8. Densidad de siembra, Jornales de riego y diferencia en costos en Siem-bra, Riego, Control Fitosanitario y Fertilización, entre lotes del programa AMTEC y

lotes tradicionales. Zona Caribe Seco. 2013

Densidad de siembra Kg/Ha Riego Jorn./Ha Diferencia en Costos Ha

AMTECCúcuta Fundación Aguachica Cúcuta

SIEMBRA FERTILIZACIÓNC. FITOSANITARIO

Fundación AguachicaCúcuta Fundación AguachicaPRODUCTOR

250300

200150

50

184250

112 122142180

100

0

1012 30

2010

-10-20-30-40-50

086

24

0AMTEC PRODUCTOR

Las diferencias en los rendimientos comparados con lo obtenido por los agricul-tores tradicionales está entre una y dos toneladas por hectárea y sus niveles de competitividad llegaron este año en la zona de Cúcuta por ejemplo a $ USD 285 por tonelada, pues los costos de producción fueron de $3.488.026 por Ha teniendo una diferencia en estos costos del 12% con lo que utilizado en esta región. (Figura 9).

Figura 9. Rendimientos Ton/Ha. Paddy seco y Competitividad zona Caribe Seco. 2013

Rendimiento Ton/Ha Paddy seco COMPETITIVIDAD

AMTEC USA

Cúcuta

Cúcuta

Fundación

Fundación

Aguachica Aguachica

285 474 364

330 438 364

387 493 364

PRODUCTOR

AMTEC PRODUCTOR

567

43

1

5,78

4,34

6,38

4,994,924,09

2

0

La Federación Nacional de Arroceros FEDEARROZ tiene como uno de sus objetivos primordiales hacer de los agricultores arroceros productores competitivos de tal forma que tengamos costos por tonelada $ USD 364, buscando agricultores empre-sarios en donde en sus fincas lleven un sistema de administración y planificación de tal forma que les permita realizar un manejo integrado del cultivo y realizar las prác-

[565]



ticas en sus cultivos de acuerdo al ambiente y utilizando sistemas de agricultura de precisión; todo esto para no solo tener un campo generando empleo, sino también para contribuir a la seguridad alimentaria de nuestro país.

Por lo tanto queremos a todos los agricultores aplicando la tecnología propuesta en

el programa AMTEC y que en un futuros todos digan YO SOY

[566]



BIBLIOGRAFIA

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Manejo integrado del cultivo del arroz libro digital (1)

Engineering

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