Este documento analiza las posibles causas del vaneamiento de la panícula en el arroz. Presenta argumentos a favor de que factores abióticos relacionados con la agronomía, fisiología y clima podrían ser las causas fundamentales, y estimula más investigación sobre estos factores junto con las investigaciones fitopatológicas actuales. El autor tiene una amplia experiencia trabajando con el cultivo de arroz en varios países y analiza datos e investigaciones recientes sobre el impacto del vaneamiento en la producción de arroz en varias
Morgado & Rodríguez (eds.) - Los animales en la historia y en la cultura [201...
Presentación causas vaneamiento de la espiga de arroz diciembre 31 2014 version completo
1. Explorando las Causas del
Vaneamiento de la Espiga
de Arroz en los Trópicos
de América Latina
Douglas Laing Ph.D.
drlaing99@hotmail.com
Explorando las Causas del
Vaneamiento de la Panícula de
Arroz en los Trópicos de
América Latina
Douglas Laing Ph.D.
Investigador y Consultor Independiente
drlaing99@hotmail.com
Versión Completa
Marzo 10 2015
2. Douglas Laing
Agrónomo-Fisiólogo-Climatólogo
Investigador y Consultor Independiente
Diploma: Colegio Agrícola de Queensland, Australia: 1954-1956
Agrónomo (B.Agr.Sc.Hons.): Universidad del Queensland: 1957-1962
Escolar Fulbright en la Universidad Estatal de Iowa (ISU): 1962-1965
Ph.D. en Climatología Agrícola y Fisiología de Plantas (ISU): 1965
El autor tuvo sus primeros contactos con el cultivo y la fisiología de arroz
en Australia durante sus 8 años como Profesor Asociado en Agronomía y
Fisiología de Cultivos en el Departamento de Agronomía en la Universidad
de Sídney entre 1966 y 1974. Durante este periodo él tuvo varios experiencias
extendidas en la enseñanza y investigación en los sistemas de arroz de riego
y soya en la isla de Java en Indonesia en un programa de intercambio
académico y de investigación con la Universidad Brawijaya en Malang, Java.
Este periodo coincide con los primeros años de la introducción de las
nuevas variedades enanos de IRRI en el zona este muy poblado de la isla.
Esta acción precipito cambios drásticos en los muy antiguas y tradicionales
sistemas agrícolas de la isla. Durante su trabajo de 20 años (1974-1994) como
Fisiólogo de frijol y luego Director de Investigación y DDG del CIAT, él fue
responsable (1979-1994) para la dirección de las exitosas investigaciones del
Centro en arroz, frijol y yuca en estrecha cooperación con los programas
nacionales en América, Asia y África durante estos 15 años.
4. Objetivo de la Presentación
La presentación es un análisis sobre las posibles
causas primordiales del Vaneamiento del Panículo
en arroz. Argumentos en favor de causas abióticas
relacionadas con factores agronómicos, fisiológicos y
meteorológicos son presentados con la intención de
estimular investigaciones sobre estos complejos
paralelamente con las investigaciones fitopatológicas
en progreso en varias instituciones
en el mundo de arroz.
4
5. 5
Conferencia organizada por el CIAT
Milton Rush et al. de LSU en 2011 *
Bacterial Panicle Blight : Causes & Control Measures
“El Añublo Bacterial del Panículo (ABP) de arroz es
causado por dos bacterias patógenas (Burkholderia
glumae y B. gladioli)…..
Las bacterias fueron presentes en las semillas de arroz y
en los suelos (B. gladioli) en regiones de producción de
arroz de todo el mundo por lo menos durante 60 años y
más probable por mucho más tiempo, causando solo
daños menores normalmente…….
El calentamiento global ha cambiado el status de esta
enfermedad a una de mayor categoría……………….”
*http://www.slideshare.net/CIAT/bacterial-panicle-blight
6
6. Vaneamiento de la Panículo de Arroz
y/o Añublo Bacterial de la Panícula (ABP),
(Bacterial Panicle Blight (BPB) en Ingles)
BPB fue identificado por primera vez como una
enfermedad de arroz en Japón en 1956
Las primeras epidemias mundiales muy serias fueron en
China, Taiwan, Corea, India, Filipinas y Tailandia en 1995 y
1996; en Luisiana, Arkansas y Mississippi en 1996 y luego en
2005; Cuba en 1997, Rep. Dom. en 1998 y Panamá en 2006;
Córdoba en 2007 y 7 otros departamentos de Colombia en
2008 y con las primeras incidencias serias en
Meta en 2011, y en Ecuador en 2012.
Milton C. Rush et al. de LSU en 2011
http://www.slideshare.net/CIAT/anublo-bacterial-paniculaarrot
6
7. Fotos de Donald Groth, 2011 de LSU y Cristo Pérez, 2011 de Fedearroz
* Ver articulo en http://www.croplifela.org/es/plaga-del-mes.html?id=218
Luisiana EEUU 2011 y Córdoba Colombia 2010
Crop Life : “Añublo Bacterial de la Panícula, la
enfermedad con mayor impacto en el cultivo de arroz” *
7
8. Vaneamiento en Acción
Arroz Mecanizado Depto. del Meta Colombia
Cosechas de Semestre B de 2000 a 2013
2000 5,4
2001 5,7
2002 5,7
2003 5,3
2004 5,0
2005 5,4 5,5 t/ha en Promedio
2006 5,7
2007 5,9
2008 5,7
2009 5,3
2010 5,5
2011 3,5 -36%
2012 4,9 -11%
2013 3,3 -40% (-2,2 t/ha)
http://www.dane.gov.co/files/investigaciones/boletines/arroz/bol_arroz_IIsem13.pdf
Encuestas del Dane
y Fedearroz
El rendimiento
promedio de arroz
mecanizado en 2013B
fue 40% menos
del promedio entre
2000 y 2010
8
9. Vaneamiento del Panículo, Depto. del Meta Colombia en 2013B
http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/ndetalle/article/cambio-climatico-
afecto-produccion-del-arroz-en-colombia.html
-− 40% rendimiento
regional en 2013B
9
10. 10
Mientras Tanto en la Prensa Colombiana
“Nuevos alivios para arroceros del Meta”
Viernes, junio 20, 2014
“BOGOTÁ D.C. - El Banco Agrario de Colombia entregó en el último mes,
118 apoyos financieros de Ola Invernal por valor de $9.041 millones a
productores de arroz del Meta, cuyos cultivos fueron afectados por el
“vaneamiento de la espiga”, enfermedad provocada por exceso de lluvias y
deficiente luminosidad……………..
Las normalizaciones contemplan un plazo acorde con los flujos de caja de
cada productor, que en general se fijó en 4 años y 1 año de gracia, con la tasa
de interés pactada al momento de la aprobación del crédito, y para los casos
donde la pérdida de los cultivos fue del 100%, el plazo es hasta de 5 años con 2
años de gracia.”
http://www.encolombia.com/economia/noticias-agroindustria/nuevos-alivios-para-arroceros-
del-meta/#sthash.eBK7wyQN.dpuf
16
11. Los Efectos Regionales de Vaneamiento
Presentación de Myriam Patricia Guzmán
de Fedearroz Marzo 20 2012*
Observaciones sobre la relación entre las
condiciones ambientales y la incidencia
del Vaneamiento del Panículo en
el norte de Tolima entre 2006-2011
Observaciones sobre Vaneamiento de la
Panículo en las 6 cosechas mensuales en
semestre 2011B en tres municipios
arroceros del Huila
* http://www.slideshare.net/CIAT/vaneamiento-del-arrozencolombia
11
12. Presentacion de Myriam Patrícia Guzman de Fedearroz
Marzo 20 2012
El efecto de vaneamiento desde 2006 hasta 2011 en promedio fue cerca 1500 kg/ha
menos durante este período. El vaneamiento fue cada año más limitante, con
efectos que dependen de las condiciones climáticas durante las seis siembras
mensuales respectivamente. Los suelos son los mismos, por supuesto la
agronomía no cambia drásticamente, las variedades y la calidad de la semilla
pueden ser más o menos las mismas en todos las 6 siembras de 2006 a 2011.
La pregunta clave es…..“¿ Cuál es la causa fundamental y
primordial de esa pérdida progresiva de rendimiento regional
relacionada con el Vaneamiento de la Panícula ?”
Nota: ~2100 kg/ha
diferencia entre
las siembras de febrero
y mayo en 2008
11
En promedio menos
~1500 kg/ha en 6 años
14. Myriam Patrícia Guzman de Fedearroz
http://www.slideshare.net/CIAT/vaneamiento-del-arrozencolombia
Baja
radiación
solar
durante
noviembre
diciembre
2011
Rendimientos
reducidos en
las cosechas
de julio,
noviembre y
diciembre
14
15. Myriam Patricia Guzmán de Fedearroz
http://www.slideshare.net/CIAT/
vaneamiento-del-arrozencolombia
Estudio bioclimático de
Ing. Educardo Arévalo de Fedearroz
Vaneamiento de la Panículo fue la principal
limitante en Huila en 2011B
Meses de altas lluvias asociadas
con el final del episodio de La
Niña de 2010-2011, con muy alta
humedad, altas temperaturas
mínimas y bajas temperaturas
máximas y baja radiación solar
en noviembre y diciembre 2011
Muy bajas
precipitaciones
y sin vaneo
15
16. Estimaciones preliminares de las condiciones
meteorológicas típicamente asociadas
con las reducciones en el rendimiento por el
Vaneamiento del Panículo en Colombia *
(Provisionalmente durante el periodo desde ~5 días
antes del antesis hasta ~ 5 días después):
Temperatura promedio mínima (nocturnal) continua: >~210 C
Temperatura promedio máximo durante el día: <~310C
Rango diurno de temperatura: <~100C
Alta nebulosidad durante la mayoría de los días y las noches
Baja radiación solar: <~400 cal/cm2/día?
Humedad relativa alta: >85% en las lecturas de 0800 horas
Lluvia total durante los 10 días: > 80-100 mm
Lluvias frecuentes y livianas especialmente nocturnales
Rocíos prolongados en las mañanas
Temperatura del agua de riego: >240-250C ?
* Parámetros estimados por el autor con datos desde Huila en el trabajo de
Ing. Agr. Educardo Arevalo de Fedearroz
http://www.slideshare.net/CIAT/vaneamiento-del-arrozencolomb
y de Dra. Cécile Julia de Uni. Hohenheim
https://risocas.uni-hohenheim.de/fileadmin/einrichtungen/risocas/downloads/PS2-C3-Julia.pdf
16
17. La Historia de las Propuestas sobre las Causas del
Vaneamiento de la Panicula en Arroz
Conceptos propuestos en revistas y libros, documentos publicados
formalmente en resoluciones, en presentaciones de conferencias y en la
prensa agrícola sobre las causas de Vaneamiento desde la primera
incidencia regional seria en LAC en Cuba en septiembre 1997:
Acaro de Arroz Steneotarsonemus spinki (Cuba y CIAT, 2008)
Acaro Steneotarsonemus y el hongo Sarocladium (Fontagro, 2011)
Bacterias Burkholderia glumae y B. gladioli (LSU, 2009)
También en adición: Rhyzoctonia solani, Gaeumannomyces
graminis, Pyricularia grísea, Dreschlera oryzae y
Psuedomonas fuscovaginae (ICA, Res. 2701 de 2011)
Asociado de exceso y mal uso de agroquímicos (ICA Res. 2701)
Cambio climático y la esterilidad del polen (Fedearroz, 2013)
Cambio climático y temperatura via Quorum Sensing en
Burkholderia glumae (LSU, 2013)
Cambio climático y los cambios en la calidad de las aguas del riego
(Uninacional Palmira, 2014)
17
18. Propuesta Nro.1:
El acaro arrocero
Steneotarsonemus spinki
es la causa de
Vaneamiento de la Panícula
18
19. Propuesta para
la Causa Primordial
del Vaneamiento
El acaro arrocero
Steneotarsonemus spinki
fue sospechoso desde 1997
con la primera incidencia de
Vaneamiento del Panículo
en América Latina
en Cuba.
19
20. Acaro S. spinki y el Vaneamiento
Los siguentes conceptos (ver página 83) fueron
propuestos en el libro* publicado en 2008 en Cuba por
Rafael Meneses Carbonell con apoyo de los
científicos del CIAT
Las altas temperaturas y disminución en las
lluvias, el exceso de nitrógeno y el mal manejo
de fertilizantes favorecen el S. spinki.
Las afectaciones de ácaros están en el vaneo de las
espiguillas o en los granos parcialmente llenos.
El acaro provoca las deformaciones de las
espiguillas en forma de Pico de Loro.
El acaro transporta las esporas del hongo
Sarocladium oryzae.
El acaro causa manchas obscuras en las
espiguillas y en los granos
* http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/libros/LIBRO_
Manejo_Integrado_de_los_principales_insectos_y_acaros_plagas_del_arroz.pdf 20
21. Propuesta Nro.2
El complejo del acaro arrocero
Steneotarsonemus y el hongo
Sarocladium es la causa de
Vaneamiento
21
22. Manejo Integrado de Steneotarsonemus spinki
(Smiley). Resultados en Cuba y Transferencia para la
Región de Latinoamérica y el Caribe (2005)
Dra. Lérida Almaguel Rojas y M.Sc. Eleazar Botta Ferret
Laboratorio de Acarología, Instituto de Sanidad Vegetal de Cuba
“Invasión y detección del complejo ácaro-hongo (Sarocladium
oryzae) en Cuba en 1997. La explosión epidémica del síntoma de
vaneado de la panícula y la pudrición de la vaina del arroz, con
pérdidas de los rendimientos, fueron observadas por primera vez
en Cuba en el mes de septiembre de 1997………Algunas de las
panículas vanas presentaban curvaturas anormales del pedúnculo
(como Pico de Loro) y las que estaban en fase de maduración
permanecían erectas.”
http://www.inisav.cu/OtrasPub/Curso%20acarolog%C3%ADa.pdf
23
23. Epidémico en Panamá
La prensa en 2003
“El acaro Steneotarsonemus
spinki se ha apoderado de unos
arrozales en la provincia de
Chiriquí. Entre los síntomas de los
granos afectados están las
manchas pardo oscuras en la parte
interna de las vainas y la distorsión
en la forma de los granos. Esta
malformación es conocida por los
productores como "pico de loro".
http://portal.diaadia.com.pa/arch
ivo/10012004/imp03.html
Steneotarsonemus spinki es la causa de Pico de Loro?
23
IDIAP: GUÍA TÉCNICA PARA EL
MANEJO INTEGRADO DEL
COMPLEJO
ACARO–HONGO–BACTERIA
EN EL CULTIVO DE ARROZ 2006
pardo claro hasta negro, lo cual afecta la
calidad molinera del grano. Los
síntomas generalizados en la fase
reproductiva del cultivo consisten en
panículas vanas, algunas con curvaturas
anormales del pedúnculo (pico de loro)
y en fase de maduración permanecen
erectas. Los granos se presentan vanos,
o parcialmente llenos, algunos con
curvaturas y manchados, variando las
manchas desde
http://bdigital.binal.ac.pa/bdp/idiap/
cultivodearroz.pdf
.
21
24. Prensa: El Tiempo Bogotá de Julio de 2011:
“Desmesurado escándalo por plaga del arroz”
“El gerente de Fedearroz, Rafael Hernández, pidió moderación
frente a los rumores surgidos la semana pasada tras la emergencia
sanitaria en los cultivos de arroz, decretada por ICA.”
“ICA declaró una emergencia sanitaria por seis meses, con el fin
de controlar en los cultivos de arroz la enfermedad conocida
como 'vaneamiento de la espiga', la cual afecta la calidad del
grano y la productividad del cultivo hasta en un 60 por ciento.”
“ICA reportó que la enfermedad (ocasionada por el ácaro
Steneotarsonemus spinki) se ha incrementado en las zonas
arroceras del Magdalena, Meta, Tolima, Huila y Norte de
Santander.”
“La alta infestación se ha presentado como consecuencia de la
temporada invernal que padeció el país, el uso de semilla no
certificada (pirata o 'de costal'), el uso indebido de plaguicidas y
el deficiente manejo que se les ha dado a los cultivos”
http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-4662978
22
25. Proyecto FONTAGRO FTG 311-05, Diciembre 2011.
El complejo del acaro Steneotarsonemus y
el hongo Sarocladium son las causas del
Vaneamiento de la Espiga en arroz
“En general, mediante la implementación del Manejo
Integrado del Cultivo, principalmente enfocado al control
del nuevo complejo de plagas (Steneotarsonemus spinki y
Sarocladium oryzae) los productores de arroz en Panamá,
Costa Rica y Nicaragua se han beneficiado con las nuevas
tecnologías desarrolladas e implementadas, con la cual se
ha mantenido la competitividad del cultivo, se ha reducido
el uso de plaguicidas, lo que implica menos contaminación
ambiental”
INFORME TECNICO FINAL:
Complejo Acaro Hongo Bacteria Nuevo Reto Para Arroceros Centroamericanos
http://www.fontagro.org/sites/default/files/stecnico/infotec_final_05_311.pdf
25
26. La situación del complejo
acaro-hongo-bacteria en el arroz
Fernando Correa Victoria: Fitopatologo del CIAT.
Segundo Congreso Arrocero, San José, Costa Rica
Junio 29 y 30 de 2006
Síntomas de
Vaneamiento con
Pico de Loro en
República
Dominicana
Foto Carlos Columna de
República Dominicana
http://www.conarroz.com/pdf/
COMP-AHB-
FERNANDO_CORREA.pdf
26
27. * “Los resultados indican que no se encontró correlación entre la presencia del
artrópodo y la incidencia del añublo bacterial. Con estos resultados se desarrolló una
campaña masiva de divulgación que logró la disminución en la frecuencia y el
número de aplicaciones de insecticidas de 6 a 2 como ocurrió en el 2007.
http://www.slideshare.net/xescobar/004-avances-en-el-manejo-integrado-de-la-bacteria-burkholderia-glumae
-en-el-caribe-colombiano-cristo-perez
http://www.recia.edu.co/documentos-recia/vol3num1/originales/REC_03_01_ORIG_08_FEDEARROZ.pdf
Ing. Agr.
Cristo Pérez de
Fedearroz enfatizó*
que el acaro S. spinki
no está relacionado
con Vaneamiento de
la Panicula (2011)
27
28. Sábado 20 de abril de 2013
La prensa: El Universo Ecuador
‘Vaneamiento en el arroz no es
causado por los ácaros’
Évelin Quiroz, Técnica del Instituto de Investigaciones
Agropecuarias de Panamá
“No creemos que haya problemas en este país con
Steneotarsonemus spinki (ácaro que solo afecta al cultivo de
arroz), no es alarmante lo que hemos visto, recorrimos
Guayas y El Oro y no vimos grandes poblaciones. El acaro
está desde hace más o menos 20 años en el país, pero las
poblaciones halladas no son alarmantes” y se dijo:………….
“Sí hay vaneamiento en el arroz en Ecuador, pero no es
causado por el ácaro”, indicó.
http://www.eluniverso.com/2013/04/20/1/1416/vaneamiento-arroz-causado-acaros.html
28
29. ICA Colombia
RESOLUCIÓN 2705 DE 2011
Diario Oficial No. 48.114 de 28 de junio de 2011
“Considerando que………….
Las siembras de variedades susceptibles no certificadas y el mal manejo
agronómico del cultivo, han contribuido al aumento del Vaneamiento de la
Espiga ocasionado por agentes patógenos tales como: Rhyzoctonia solani,
Gaeumannomyces graminis, Pyricularia grísea, Sarocladium oryzae,
Dreschlera oryzae, Pseudomonas fuscovaginae, Burkholdelia glumae, “Virus
de la Hoja Blanca” y Steneotarsonemus spinki, las que se han visto
favorecidas por las aplicaciones indiscriminadas de agroquímicos,
ocasionando disminución y desaparición de controladores biológicos,
insectos benéficos y predadores y dejando libre la proliferación de plagas
capaces de generar resistencia y aumentar sus poblaciones aún bajo la
presión de plaguicidas.”
http://www.avancejuridico.com/actualidad/documentosoficiales/2011/48114/r_ica_2705_2011.html
*http://www.ica.gov.co/getattachment/513310fc-449e-4330-a0bc-5e226eb1e9a1/Cultivo-del-Arroz.aspx
Resolución 2705 ha identificado un muy amplio
espectro de causas bióticos y abióticos
Resolución 2705 de ICA ha identificado (con fotos*) un muy amplio
espectro de causas bióticas y abióticas del Vaneamiento de la Espiga
29
28
30. Propuesta Nro.3
Las especies de bacterias epifitas
Burkholderia glumae y Burkholderia gladioli
son las causas del
Vaneamiento de la Panícula
30
31. Burkholderia glumae and B. gladioli cause Bacterial Panicle
Blight (BPB) in Rice in the Southern United States
Rangaraj Nandakumar y Xiang Long Yuan et al.
Department of Plant Pathology and Crop Physiology, LSU-Agcenter,
Plant Disease Vol. 93 No.9: 2009
http://apsjournals.apsnet.org/doi/pdf/10.1094/PDIS-93-9-0896
Grain discoloration of rice caused by
Pseudomonas glumae in Latin America
Zeigler, R.S., and Alvarez, E. (CIAT)
https://www.apsnet.org/publications/PlantDisease/BackIssues/Documents/1990Articles
/PlantDisease74n11_917.PDF
http://www.apsnet.org/publications/PlantDisease/BackIssues/Documents/1990
Abstracts/PD_74_917.htm
Con confirmación sobre BPB 20 años más tarde desde Luisiana
Las primeras indicaciones de los principales microrganismos
asociados con los decoloraciones del grano y la pudrición del tallo
fueron desde el CIAT en 1989 y 1990 publicado en Plant Disease:
31
34. Géneros (16) de bacterias aisladas de
las plantas de arroz con síntomas de
Anublo Bacterial del Panículo en
Luisiana. Géneros aislados y
número de especies (total de 40)
en cada género.
Burkholderia* 6
Pseudomonas* 15
Acidovorax 2
Agrobacterium 1
Aquaspirillum 1
Aeromonas 1
Commonas 1
Chryseobacterium 1
Flavimonas 1
Flavobacterium 1
Herbaspirillum 1
Pasteurella 1
Rhizobium 1
Sphingomonas 2
Stennotrophomonas 1
Vibrio 3
*Nota Burkholderia fue reclasificada
desde Pseudomonas:
http://en.wikipedia.org/wiki/Burkholderia
IDENTIFICATION OF
BACTERIAL PATHOGENS
CAUSING PANICLE
BLIGHT OF RICE IN
LOUISIANA
Xiang Long Yuan
Louisiana State University
Master of Science
in
Department of Plant Pathology
and Crop Physiology
2004
http://etd.lsu.edu/docs/available/
etd-01282004-111538/
unrestricted/Yuan_thesis.pdf
32
35. Plant perceptions of plant
growth-promoting Pseudomonas
Gail M. Preston
Department of Plant Sciences, University of Oxford
“Las especies de Pseudomonas asociadas con plantas viven como saprofitos y
parásitos en las superficies de la planta y dentro de los tejidos vegetales.
Algunas de estas especies son benéficas y promocionan el crecimiento vegetal
mediante la supresión de microorganismos patógenos, por la síntesis de las
hormonas vegetales estimulantes de crecimiento y también estimulan
mecanismos para la resistencia a las enfermedades. Otras especies de
Pseudomonas inhiben el crecimiento de las plantas y causan síntomas de la
enfermedad que oscilan entre putrefacción y necrosis. En algunos casos este
efecto es a través de distrofias del desarrollo como agallas. Entre las
Pseudomonas no es fácil establecer una clara distinción entre patógenos y
promotores de crecimiento. Las especies en muchos casos colonizan los
mismos nichos ecológicos y poseen mecanismos similares para la
colonización. Las cepas patogénicas, saprofitas y promotoras del crecimiento
se encuentran a menudo en plantas de la misma especie. La incidencia y
severidad de Pseudomonas en las enfermedades son afectadas por los factores
del medio ambiente y unas interacciones específicas con la planta-huesped.”
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/359/1446/907
35
36. Plant perceptions of plant
growth-promoting Pseudomonas
Gail M. Preston
Department of Plant Sciences, University of Oxford
Las especies de Pseudomonas asociadas con plantas viven como
saprofitos y parásitos en las superficies de la planta y/o dentro de
los tejidos vegetales.
Algunos especies son patógenicos y inhiben el crecimiento de las
plantas y causan síntomas de la enfermedad que oscilan entre
putrefacción y necrosis.
Entre las Pseudomonas no es fácil establecer una clara distinción
entre patógenos y promotores de crecimiento. Las especies en
muchos casos colonizan los mismos nichos ecológicos y poseen
mecanismos similares para la colonización.
Las cepas patogénicas, saprofitas y promotoras del crecimiento se
encuentran a menudo en plantas de la misma especie y al mismo
tiempo.
La incidencia y severidad de Pseudomonas en las enfermedades
son afectadas por los factores del medio ambiente y unas
interacciones específicas con la planta-huesped.”
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/359/1446/907
36
37. Las especies de bacteria
del genero Burkholderia
Son las causas microbiológicas primordiales de una
enfermedad conocida como Vaneamiento de la Panícula en
arroz,
o alternativamente……….
Son bacterias saprofitas que invaden los tejidos de las
espiguillas después de la emergencia de las panículas. La
susceptibilidad a la invasión microbiológica es determinada
por las condiciones micro-meteorológicas y nutricionales.
Si la última alternativa está más cerca de la verdad, las
investigaciones pertinentes sobre las causas de vaneamiento
deben de tomar otros rumbos totalmente.
37
38. Propuesta Nro.4
Las condiciones meteorológicas en los
arrozales relacionadas con esterilidad
de polen son las causas fundamentales
del Vaneamiento de la Panícula
38
39. Propuesta de 2013
Prensa: El Espectador de 16 de diciembre 2013
“Cambio climático afectó producción del arroz en Colombia”
“El Gerente General de Fedearroz, Rafael Hernández Lozano, reveló
que el cambio climático influyó en el desempeño del sector arrocero
durante el año 2013, lo que afectó seriamente los rendimientos de la
producción.”
“Según lo expresó el dirigente gremial, en los Llanos Orientales, en
especial en el Departamento del Meta, la mala distribución de las
lluvias y un inusual cambio de las temperaturas máximas, junto con
altos niveles de humedad relativa, se encargaron de afectar la fisiología
de la planta.”
“Lo anterior causó vaneamiento, una enfermedad que no permite que
las espigas se llenen de granos y propició la aparición y exacerbación
de plagas y enfermedades que para algunos productores significó un
aumento en los costos de producción.”
http://www.elespectador.com/noticias/nacional/cambio-climatico-afecto-
produccion-del-arroz-colombia-articulo-464440
39
43. La esterilidad del grano depende
de la temperatura de espiguillas en
relación con la temperatura del
aire. Tfl ( la temperatura del
panículo de IR64 fue 26 0C) y fue
siempre mucho menos la Ta
(temperatura del aire de 37,20C) y
muy cerca de la temperatura del
agua en el padi como Tw (26.80C).
Interpretación de temperaturas
ambientales en relación con las
temperaturas de las plantas es muy
importante cuando uno está
estudiando los posibles efectos de
las temperaturas en la esterilidad
del polen en arroz.
Existen fuertes dudas de que el vaneamiento
esté relacionado con la esterilidad
causada por las altas temperaturas
(como vía del cambio climático)
especialmente en 2011B en Huila!
Estudio de Julia en Senegal
http://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S1161030112000986
Variedad de
Nepal de frio
IR64
Tpan
.
Variedad de la India
adaptado a calor
43
45. 45
Propuesta Nro.5
El cambio climático, vía los efectos de
más altas temperaturas, ha incremento
la virulencia de Burkholderia glumae
por medio de cambios en el proceso de
quorum sensing entre la población de
las bacterias endofíticas.
42
46. Conferencia sobre el Vaneo organizada por el CIAT
Milton Rush et al. LSU (2011)*
Bacterial Panicle Blight : Causes & Control Measures
Añublo Bacterial de la Panicula (ABP) de arroz es causado por dos
bacterias patógenas (Burkholderia glumae y B. gladioli).
Estos patógenos fueron presentes en las semillas de arroz y en los
suelos (B. gladioli) en regiones de producción de arroz de todo el
mundo por lo menos durante 60 años y probablemente por mucho
más tiempo, normalmente causando solo daños menores.”
El calentamiento global ha cambiado el status de esta enfermedad
a una de mayor categoría por razón de los efectos del incremento
en las temperaturas en quorum sensing*.
BPB ahora deben de tener investigaciones de fondo y
vigorosamente para evitar los daños severos de epidémicos cuando
las temperaturas se siguen incrementando.”
*http://www.slideshare.net/CIAT/bacterial-panicle-blight
*Quorum Sensing ver tesis : http://www.mdpi.com/1422-0067/14/7/13727/htm
46
47. Propuesta mas detallada en 2013
Integrated Functional Analysis of Quorum-Sensing in
the Rice Pathogenic Bacterium Burkholderia glumae
Ruoxi Chen Ph.D. 2013
Dissertation Louisiana State University
Quorum sensing (QS) es un mecanismo de
comunicación de célula a célula entre las bacterias
endófitas del mismo especie que permite estos células
de actuar colectivamente como un organismo
multicelular. QS regula la expresión de toxoflavina
una de las principales factores de virulencia del
patógeno arroz, Burkholderia glumae.
http://etd.lsu.edu/docs/available/etd-11132013-
230025/unrestricted/chendiss.pdf
47
48. Burkholderia glumae Burkholderia gladioli
El efecto de la temperatura en la cultura del laboratorio en el crecimiento
de 10 sepas cada una de las dos especies de Burkholderia asociadas
con Añublo Bacterial de la Panículo: LSU EEUU
En realidad las
temperaturas de los
panículos con los
síntomas de ABP
probablemente
nunca llegan a
estos niveles
óptimos por las dos
burkholderias
~ 350C
~390C
http://etd.lsu.edu/docs/available/etd-11132013-230025/unrestricted/chendiss.pdf
Nota: Sepas sin óptimos muy marcados
48
49. Global warming: Evidence for asymmetric
diurnal temperature change
Thomas R. Karl1, George Kukla2,Vyacheslav N. Razuvayev3,
Michael J. Changery1, Robert G. Quayle1, Richard R. Heim Jr.1,
David R. Easterling1 and Cong Bin Fu4
“A nivel mundial el estudio de los cambios recientes en los
máximos y mínimos indican en general que los mínimos
fueron más altos y sin cambios notables en los máximos. Las
causas de los cambios diurnos asimétricos son inciertas, pero
hay algunas pruebas que sugieren que los cambios en la
cubierta de nubes juegan un papel directo, donde el aumento
en nubosidad tiene un rol en la reducción de los máximos y con
mayores temperaturas mínimas.”
(Comentario del autor: El aumento en la nubosidad por
supuesto implica menos radiación solar recibida durante el día)
Geophysical Research Letters 2012
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/91GL02900/abstract;jsessionid=548AFEC8A9325BD308BF2C10A0714
199.f04t03?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false
49
50. .Los argumentos en contra las teorías relacionadas con el cambio
climático, como temperaturas más altas generalizadas, con las
serias incidencias de ABP desde ~1995 en el mundo.
Las altas temperaturas nocturnas parece que están más asociadas con las
incidencias de ABP que los condiciones en el día (Colombia y EEUU)
La esterilidad de las espiguillas en arroz en general está asociada con
temperaturas del aire >~35
o
C (como >~30
o
C de los panículos) que parece
no ocurre en Colombia según los estudios disponibles.
Las temperaturas nocturnas durante las epidemias estudiadas fueron mucho
menos que las óptimas por el crecimiento del Burkholderia glumae (~39
o
C)
Existen sepas de las burkholderias con crecimientos razonablemente rápidos
con las temperaturas de Colombia, por eso las temperaturas más altas tienen
probablemente mínimos efectos sobre estas sepas específicas.
Si existieran los efectos de temperatura en quorum sensing probablemente
estarían activados después de las invasiones microbiológicas de los tejidos.
Las condiciones meteorológicas y fisiológicas están más asociadas con la
susceptibilidad de los tejidos en las invasiones microbiológicas.
El cambio climático posiblemente está asociado con temperaturas mínimas
más altas, con mucho menos efectos sobre las máximas.
50
51. https://www.researchgate.net/publication/6491568_Interference
_of_quorum_sensing_and_virulence_of_the_rice_pathogen
Interference of quorum sensing and virulence of the rice pathogen
Burkholderia glumae by an engineered endophytic bacterium.
Hyun-Soo Cho y Soo-Young Park et al. 2007
Otro posible paradigma
via quorum sensing que
depende de la inserción de
una bacteria endófita que
es genéticamente
modificada y por eso tiene
la capacidad de reducir
la virulencia de
Burkholderia glumae,
via la interferencia en la
efectividad de quorum
sensing del patógeno y por
eso la virulencia. Este
proceso podría funcionar
solamente después que el
microorganismo haya
invadido los tejidos 51
52. Los síntomas de Vaneamiento de la Panícula
en arroz en los trópicos de América Latina en
relación con otras enfermedades
o desórdenes fisiológicos en el mundo
En relación con los síntomas de Straighthead de arroz en
EEUU, Australia y posiblemente en Argentina.
En relación con los síntomas de fitotoxicidad en arroz
vía fumigaciones de glifosato desde los vecinos RR
cultivos (algodón) en Luisiana, Arkansas y Mississippi.
En relación con los síntomas el Añublo Bacteriano de la
Panícula de arroz en el sur de los EEUU desde 1996;
En relación con los síntomas de Añublo de Fusariopsis
de la Espiga de trigo, avena y cebada en EEUU, Canadá,
Argentina y Australia et al. desde 1996
52
53. Straighthead
Louisiana
(Foto oficial de LSU)
Pico de Loro severo, con
decoloraciones severas,
con vaneo en todas las
espiguillas, tallos verdes.
Toxicidad de
Glifosato (aérea)
Luisiana 2010 (LSU)
Vaneamiento
Tolima 2010
(Foto D. Leihner)
Pico de Loro severo, con
vaneo mediano y con
decoloraciones limitadas
de las bacterias saprofitas.
Pico de Loro moderado,
casi sin decoloraciones
por los saprofitos, vaneo
moderado.
Añublo Bacterial
Burkholderia
(Foto oficial LSU
Pico de Loro ausente,
decoloraciones y vaneo
de las espiguillas, con
tallos verdes. 53
54. Straighthead, Glifosato y los
Sintomas de Pico de Loro en Luisiana
Straighthead es un trastorno fisiológico asociado con suelos
arenosos, campos con residuos de arsénico o tener grandes
cantidades de residuos vegetales incorporados al suelo antes de
inundar los campos.
Espigas que quedan en posición vertical porque el grano no llena
o panículas no emergen de la vaina de la hoja bandera.
Espiguillas distorsionadas con síntomas de “Pico de Loro" son
típicas de Straighthead y la toxicidad de glifosato. La distorsión
de las espiguillas con extremos signos de glumas rizadas será
más dramática cuando sean lesionadas por el glifosato.
Las plantas son verde oscuro o azul verdoso y a menudo
producen nuevos brotes y raíces adventicias desde los nodos
inferiores.
http://www.ipmcenters.org/cropprofiles/docs/LArice.pdf
54
55. Diferenciación entre los Síntomas de Straighthead
con los de Fitotoxicidad de Glifosato vía Aérea
El Straighthead verdadero debe ocurrir solamente en las zonas
normalmente mojadas. Los síntomas en áreas secas indican lesiónes de
glifosato.
El Straighthead verdadero no siguen un patrón de deriva. Los patrones
deriva indican lesión de glifosato.
El straighthead verdadero no afecta el tamaño de la hoja bandera, color
o forma, pero glifosato puede, con hojas banderas más pequeñas.
El Straighthead no afecta todas las variedades de arroz en la misma forma.
Síntomas generalizados en variedades tolerantes a Straighthead indicaría el
glifosato.
El Straighthead verdadero no ocurre en todos los tipos de suelo. Si no hay
ninguna historia de Straighthead en el campo o el campo tiene un suelo
arcilloso, entonces debe considerarse el glifosato como la causa.
El Straighthead verdadero no debería ocurrir en un campo que ha sido
debidamente drenado y secado. Si los síntomas aparecen en estas
condiciones hay que revisar la posibilidad de glifosato.
Las espiguillas distorsionadas con síntomas de “Pico de Loro" son típicas
de Straighthead y de glifosato. La distorsión de las espiguillas menudo será
más dramática cuando se lesione por el glifosato con extremos signos de
lemas y paleas rizadas.
http://deltafarmpress.com/glyphosate-injury-or-straighthead
55
56. LSU sobre Bacterial Panicle Blight
Burkholderia glumae y Burkholderia gladioli
“Añublo Bacteriano de la Panícula tiende a desarrollarse en patrones
circulares en el campo, con la mayoría más seriamente afectadas
en el centro con alta esterilidad. Panículas infectadas pueden ser
confundidas con Straighthead, pero los síntomas de Pico de Loro
en las espiguillas no están presentes……..”
https://www.lsuagcenter.com/NR/rdonlyres/676D0BE2-0CD8-4EE0-B8FA-
331C11D92577/74885/pub3106BacterialPanicleBlightHIGHRES.pdf 56
57. Los síntomas de fitotoxicidad de
glifosato en arroz en relación
con los síntomas del
Vaneamiento de la Panícula
57
58. Glifosato vía aérea
en embaucamiento
LSU 2010
Pico de Loro severo, con
decoloraciones severas,
con vaneo en todas las
espiguillas, tallos verdes.
Toxicidad glifosato
vía aérea en etapa
reproductivo LSU
Vaneamiento
Tolima 2010
(Foto D. Leihner)
Pico de Loro, vaneo,
espiguillas blanqueando,
decoloraciones comenzando,
hojas normales
Pico de Loro moderado,
decoloraciones
comenzando y vaneo
moderado.
Vaneamiento
Rep. Dom.
(Foto Carlos Columna)
Pico de Loro presente en
serio, con vaneo de las
espiguillas y con tallos
verdes. 58
59. Hensley en Luisiana en 2009: Síntomas de fitotoxicidad de glifosato
vía simulación de deriva aérea en etapa de embuchamiento
Síntomas observados con 108 g ae/ha de glifosato.
“ Cese inmediato del crecimiento, con espigas rudimentarias secundarias
en los nodos superiores (6); hojas banderas malformadas y reducidas en tamaño
y la falta de las espigas completamente emergidas (7); espiguillas blancas
y vacías (8), y con síntomas de Pico de Loro presente (en foto 8 como PL) ”
6 7 8
PL
http://etd.lsu.edu/docs/available/etd-11022009-154616/ 59
60. Hensley LSU
http://etd.lsu.edu/docs/available/
etd-11022009-154616
Foto Servicio Fitosanitario del estado, Costa Rica
*http://www.conarroz.com/pdf/COMP-AHB-
FERNANDO_CORREA.pdf
Síntomas de fitotoxicidad de
glifosato vía simulación de deriva
aérea en etapa de embaucamiento
en Luisiana: Hensley de LSU
Síntomas de Vaneamiento en la
inflorescencia en etapa
embaucamiento en Costa Rica:
Fernando Correa de CIAT*
60
62. http://lariceman.wordpress.com/2010/07/28/
july-26-2010-field-notes-brown-spot-s
prangletop-glyphosate-injury/
Efecto fitotóxico de
simulación de una deriva
aérea de glifosato durante
la etapa reproductiva
Síntomas de Pico de Loro
leve en las espiguillas
blancas y vanos (V),
Espiguillas aparentemente
normales (N) todavía,
Espiguillas (D) con los
primeros síntomas de
decoloraciones causados
por las invasiones de los
tejidos por varias especies
de bacterias saprofitas.
La severidad de los efectos
depende de las condiciones
micrometeorológicas como
inversiones térmicas, la
dirección y velocidad de las
suaves brisas y la distancia
hasta los otros cultivos con
aspersiones con glifosato.
N
V
En los arrozales de Luisiana en 2010
D
D V
62
63. 63
Costa Rica: Algunos de los mismos
síntomas pero con Vaneamiento
http://www.slideshare.net/SRI.CORNELL/1174-arroz-en-
costa-rica-investigacin-y-produccin
64. Glyphosate Drift to Rice
Mike Wagner, President, Mississippi Rice Council
Farm Press, May 12 2011
http://deltafarmpress.com/rice/glyphosate-drift-rice-problem-all-us
El período cuando el glifosato hace más daño
fitotóxico es desde unos días antes del alargamiento
entrenudo hasta el tiempo cuando el cultivo
comienza a secarse.
Los daños por el glifosato durante este período son a
menudo invisibles y frecuentemente no se nota hasta
la cosecha.
El daño se caracteriza por los rendimientos
significativamente disminuidos.
La primera señal de toxicidad de glifosato son las
deformaciones en la forma de las espiguillas de
síntomas conocidos como Pico de Loro.
61
65. Rice Cultivar Response to Low Glyphosate Rates
as Influenced by Growth Stage.
Mason Wallace, Van McNeely, Marshall Sigsby,
and Steven Gann (RiceTech, Arkansas)
(Aplicaciones Tempranas)
Síntomas de fitotoxicidad por las aspersiones de glifosato
en muy bajas concentraciones aplicadas 14 días después de la
iniciación de la panícula (~21 días antes del pico de antesis)
en los arrozales de riego en Arkansas:
Reducción en la longitud de las panículas,
Espiguillas con deformaciones en la forma de Pico de Loro,
Emisión de nuevos macollos en los nudos inferiores,
Cultivar CLXL730 demostró más tolerancia al glifosato.
Arkansas Crop Protección Association
Research Conference 2008
http://acpanews.com/dev/wp-content/uploads/2013/09/ACPA-ABSTRACTS-2008.pdf
65
66. Los síntomas de
Añublo Fusariopsis de la Espiga
(Fusarium Head Blight, FHB)
de trigo, cebada y avena en los epidémicos
devastadores en zonas templadas de
producción de cereales del mundo desde 1995
en adelante en relación con los síntomas de
Vaneamiento desde 1996 en LAC
66
67. Trigo con Añublo Fusariopsis de la Espiga (FHB)
el Sur de Illinois EEUU: Verano de 2013
http://bulletin.ipm.illinois.edu/print.php?id=1467
67
68. Glyphosate associations with cereal
diseases caused by Fusarium spp.
in the Canadian Prairies
Síntomas de Añublo de Fusarium de la Espiga
“Los síntomas típicos de la infección por Añublo de
Fusarium de la Espiga en trigo ocurren pronto
después de la floración. Las espiguillas aparecen
blanqueadas o con color de la paja y maduración
prematuramente. Las espiguillas pueden ser estériles,
o si se producen granos son pequeñas, arrugadas y
decoloradas.”
La Posible o Probable Causa
“La asociación consistente entre el previo uso de
glifosato (hasta 18 meses antes) e infecciones de
Fusarium requiere más investigaciones para aclarar
la naturaleza de esta asociación y los mecanismos
subyacentes relacionados con estos efectos.”
Fernandez M. et al. European Journal of Agronomy 2009
http://stopogm.net/sites/stopogm.net/files/webfm/plataforma/Gl
yphosateAssociationsFusarium.pdf
68
69. http://katelynwillyerd.files.wordpress.com/2013/07/fhb-wheat-head-katelynwillyerd.jpg
Sección de una
espiga de trigo
con síntomas de
Añublo
Fusariosis de la
Espiga
Espiguillas
blanqueando con
anteras y signos muy
leves de Pico de
Loro. (L)
Espiguillas de color
paja con indicaciones
de decoloraciones
(D) y con anteras
presentes.
Espiguillas verdes
pero blanqueando
con muy leve síntoma
de Pico de Loro (L),
sin anteras todavía.
D
L
69
71. :
Relación de las aplicaciones de glifosato en los últimos 18
meses sobre el Índice de Fusariosis de la Panícula en
Trigo (FPT%) en 602 casos monitoreados en fincas en
Saskatchewan (Canadá) 1999 a 2002
--------------------------------------------------------------
Indice de FPT%
Ningún Una o más
Glifosato Aplicaciones Prob.
_________________________________
1999 0.1 (n=29)a 0.2 (n=60) *
2000 1.7 (n=48) 3.2 (n=81) **
2001 5.8 (n=46) 9.2 (n=143) **
2002 0.3 (n=76) 0.5 (n=137) *
______________________________
* y ** Significancia P<0.10 and P<0.05, respectivamente
a Numero de fincas en cada categoría cada año
Años
más
severos
de FHB
con más
lluvias y
menos
sol
71
72. Efectos de factores agronómicos en la severidad
del índice de FHB en trigo de primavera en
Saskatchewan 1999 a 2002
(Causado generalmente por F. graminearum)
__________________________________
1999 2000 2001 2002
__________________________________
Susceptibilidad var. ns *** * ns
Cultivo anterior ns * ns **
Sistema para arar ns * ** ns
Uso de glifosato antes * ** ** *
__________________________________
*, **, ***: significant at P<0.10, P<0.05 and P<0.01,
respectively; ns=not significant 72
73. Myriam Fernandez en 2007
“Based on our observations, we conclude that growing barley under
Minimum Tillage management where glyphosate had been applied, and
in continuous diversified rotations, would result in the most damage due
to FHB caused by two of the most important pathogens in this and
other affected regions, F. graminearum and F. avenaceum.”
Basado en nuestras observaciones, podemos concluir que el cultivo de la
cebada bajo sistemas de Labranza Minina (LM) donde se había
aplicado glifosato en continuas rotaciones diversificadas (como RR
maíz y canola), la mayoría de los daños resultaría ser debido a FHB
causado por dos de los patógenos más importantes en esta y en otras
regiones afectadas, F. graminearum y F. avenaceum ….(DRL)
http://www.usask.ca/soilsncrops/conference-
proceedings/previous_years/Files/2007/2007docs/Fernandez%202.pdf
Glifosato y FHB en Cebada en Canadá
73
74. Desórdenes Mundiales desde 1995 en las Espigas en Arroz y Trigo
Condiciones Aptas y
Síntomas Generalizadas
Añublo Bacterial de la
Panícula de Arroz (ABP)
Añublo Fusariosis de
la Espiga de Trigo (FHB)
Primeros epidémicos serios Asia, Américas y Europa >1995 Asia, N. Amer., Euro., Australia >1995
Efecto de baja radiación solar Durante emersión espigas y floración Durante emersión espigas y floración
Efecto alta humedad y lluvias Incidencia en días después la floración Incidencia en días después la floración
Alta temperatura nocturna Alta incidencia en etapa reproductiva Alta incidencia en etapa reproductiva
Estado de hoja bandera normal Normalmente sin síntomas Normalmente sin síntomas
Panículas erectas Si, por falta de peso del grano Natural es erecta, pero hay variaciones
Granos vanos o parcial Si, sin llenado parcial o total Si, sin llenando parcial o total
Síntomas vegetativos normales Normalmente sin signos <floración Normalmente sin signos <floración
Síntomas reproductivos normales Serios después emersión de panículas Serios después emersión de las espigas
Síntomas sistema radical Anormal con variables pudriciones Anormal con variables pudriciones
Espiguillas blancas iniciales Si, parcial o espiga completa Si, parcial o espiga completa
Espiguillas color paja o otros Si, parcial o generalizada con tiempo Si, parcial o generalizada con tiempo
Granos decolorados y con toxinas Si, colores marrón y rojos obscuros Si, colores negros y rojos obscuros
Espiguillas con Pico de Loro Frecuentes pero no siempre presente Signos suaves e muy infrecuentes
Variabilidad espacial Variable o casi campos completos Variable o casi campos completos
Asociado con el uso de glifosato Aplicaciones para > 10 años en sistema Aplicaciones para > 10 años en sistema
Principales microorganismos
asociados con espigas y raíces
B. glumae (espigas) y B. gladioli
(principalmente raíces)
F. graminearum (espigas) y
F. avenaceum (espígas y raíces)
75
75. Condiciones para el desarrollo de FHB: +3 hasta +7 días después del 75% de
emersión de las espigas, es el período crítico con condiciones:
Temp. mínima (noche) >10oC ; Temp. máxima (día) <320C
Lluvias, rocíos y/o alta humedad del aire.
BAYER SOBRE FHB EN TRIGO: CONDICIONES APTAS
Óptimo período de 2 días (+1 y +2
del 75% de emersión de espigas)
en trigo para las aspersiones del
fungicida Folicur.
72
Aspersiones de
Folicur en estos 2
días tienen menos
efectividad
76. La Historia del Vaneamiento y del Glifosato
Monsanto desarrolló y patentó la molécula del glifosato en la década de 1970 y
la ha comercializado como Roundup desde 1973.
La masificación del Roundup comenzó en 1990.
Los síntomas fueron observados en plantas aisladas similares a vaneo en arrozales
en varios países antes de 1996. Estas observaciones podrían ser en algunos casos
confusiones con síntomas de Straighthead o de la toxicidad de arsénico.
Las malas hierbas tolerantes o resistentes al glifosato comenzaron a aparecer en
serio en todo el mundo después de 1995 paralelamente con el incremento en el uso
de glifosato. Biotipos de arroz rojo con cierta resistencia al glifosato fueron
observados en Colombia.
El GMO soya lanzado en 1996 con un fuerte incremento en el uso de glifosato.
Generalmente los síntomas de Vaneamiento de la Panícula comenzaron a aparecer
en LAC en 1997 en Cuba , Rep. Dom. en 1998 y el Caribe de Colombia en 1998.
La Patente Mundial de Monsanto para el glifosato venció en 2000, con un bajón
rápido de los precios del herbicida y otro aumento en el uso mundial.
Generalmente otras grandes pérdidas regionales de rendimientos en arroz fueron
registradas después de 2003, como en el caso de Panamá.
En Colombia las grandes pérdidas regionales en arroz por el Vaneamiento
comenzaron en el Departamento del Meta en 2011 y 2013.
Mundialmente: 429 biotipos de malas hierbas resistentes a glifosato en marzo
2014.
76
77. Aspectos críticos identificados
en estudios ambientales y fisiológicos
que son considerados pertinentes en las
futuras investigaciones acerca del rol del
glifosato entre las causas del desorden
fisiológico conocido como el
Vaneamiento de la Panícula.
Identificación de unas hipótesis
consideradas críticas para las futuras
investigaciones, por lo menos en la
primera instancia.
77
78. Tesis Ph.D. Uninacional Bogotá
Destino ambiental del glifosato en una zona arrocera
del Tolima de Martha Cristina Bustos López
http://www.bdigital.unal.edu.co/7585/
El glifosato es persistente en los suelos caoliníticos del Tolima.
El glifosato y AMPA fueron movilizados hasta la solución del
suelo por desorción desde el complejo iónico de intercambio, por
razón de la competencia iónica entre fósforo soluble y glifosato.
La interacción del fósforo soluble aplicado en el abono, junto con
el manejo del agua, generó un pulso de glifosato y AMPA en
medio del ciclo del cultivo.
Se determinó la presencia de glifosato y AMPA acumulados en
los suelos derivados de las anteriores aplicaciones desde años
atrás.
Existe una alta probabilidad de fitotoxicidad de glifosato en el
cultivo de arroz durante el mismo ciclo por razón de los efectos
de desorción de glifosato y AMPA desde la arcilla hasta la
solución del suelo.
78
79. Concentraciones de glifosato soluble obtenidas en tres zonas de
un lote durante el seguimiento de un ciclo de cultivo de arroz
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 20 40 60 80 100 120 140
Concentración(mg/kgsueloseco)
Tiempo (dias)
Pulso de glifosato soluble
en suelos del sitio "El Triángulo"
LOMA
LADERA
LAGUNA
Aplicación
Fertilizante
Triple 18
Pagina 92 Tesis de Bustos…
“Se observa una acumulación
de glifosato y AMPA en el
suelo evaluado, los cuales
pueden ser movilizados
nuevamente a la solución del
suelo, y posiblemente pueden
llegar a generar fitotoxicidad
durante el ciclo del cultivo”
http://www.bdigital.unal.edu.co/7585/1/7797036.2012.pdf
Destino ambiental del
glifosato en una zona arrocera
del Tolima, Colombia
M.C. Bustos
76
80. 80
AMPA es una molécula derivada de la descomposición bacteriológica de
glifosato que es igualmente tóxica para las raíces de plantas superiores.
Aplicación
fertilizante
Triple 18
Destino ambiental del glifosato en una zona arrocera del Tolima,
Colombia. Martha Cristina Bustos Ph.D. Uninacional Bogota
http://www.bdigital.unal.edu.co/7585/1/7797036.2012.pdf
En general los niveles de
residuales de AMPA en los
suelos y sedimentos arroceros
del Tolima están más altos que
el glifosato.
AMPA es considerado tóxico
en las raíces de arroz.
AMPA es también una posible
indicación de la presencia de
glifosato residual a largo plazo
en estos suelos.
Los niveles de glifosato y
AMPA varían mucho entre los
sitios, dependiendo de las
características edáficas como
tipo y contenido de arcillas
principalmente y la historia
agronómica.
Pulso de AMPA soluble
en suelos del sitio "El Triángulo”
81. Destino ambiental del glifosato en una zona arrocera del Tolima,
Colombia. Martha Cristina Bustos Ph.D. Uninacional Bogota*
Tabla 5-8 Resultados de los análisis fisicoquímicos y de glifosato y AMPA
en muestras de aguas y sedimentos*, del muestreo realizado en febrero de 2009:
Aguas del Tolima: Bajas Concentraciones
GLIFOSATO (mg L-1) <0,001
AMPA (mg L-1) <0,001
Sedimentos del Tolima: Variables Concentraciones
GLIFOSATO (mg kg-1) <0,003 hasta 0,50
AMPA (mg kg-1) <0,002 hasta 0,78
*Rio Saldaña; Rio Chenche Aguas Arriba; Quebrada Cabuyal; Quebrada Santa Ines; Pozo;
Canal Las Damas; Quebrada Las Damas-Cerca Canal Las Damas; Rio Chenche-Vereda
Baura; Quebrada El Guarapo; Quebrada Madroño; Canal Cairo; Cairo Socorro; Quebrada
Las Damas V. Las Damas; Quebrada San Francisco; Rio Magdalena; Descarga 2;
Rio Chenche; Canal Ospina Perez
*http://www.bdigital.unal.edu.co/7585/1/7797036.2012.pdf
81
82. 82
Aumento de la severidad de la pudrición de la raíz por el hongo Corynespora
después de la aplicación de glifosato a la soja (cv. Roundup Ready ®).
Control sin inocular (izquierdo), las raíces inoculadas con Cornyespora (centro),
e raíces inoculadas con Cornyespora y hojas rociadas con glifosato (derecha).
Ver: Glyphosate effects on diseases of plants G.S. Johal, D.M. Huber Europ. J. Agronomy 31 (2009)
http://www.organicconsumers.org/documents/huber-glyphosates-2009.pdfr
80
83. http://www.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpls.2013.00186/full
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1111/j.1365-3040.2012.02587.x/
Observaciones sobre las raíces de arroz :
Las raíces saludables (especialmente las más finas) en variedades de arroz de
riego están concentradas cerca de la superficie donde el NPK son aplicados
83
Hipótesis: Por razón de la falta de drenaje y la química de los suelos, los
lixiviados de NPK están minimizados y por eso las raíces de arroz de riego están
concentradas superficialmente donde están los dos nutrientes más críticos
por el crecimiento radical (como P y K) y donde también el glifosato liberado
por la desorción por el fósforo soluble en los fertilizantes.
Investigaciones sobre estos efectos son requeridas urgentemente.
84. “Tengo maquinaria, tierra, décadas de cultivar arroz y quiero renunciar!
Este arrozal por fuera se ve verdecito, bonito, pero entro y arranco plantas
por el medio, están pudriéndose, casi no tienen raíces”,
dice el angustiado arrocero Manuel Herrera.
Ecuador Sábado, 11 de mayo, 2013
Prensa: “Extensa área arrocera con alto índice de vaneamiento”
http://www.eluniverso.com/noticias/2013/05/10/nota/915121/extensa-area-arrocera-alto-indice-vaneamiento
Buscando ácaros en Ecuador
http://www.revistaelagro.com/20
12/09/26/nueva-enfermedad-del-
arroz-llega-a-ecuador/
?
84
85. Glifosato reduce Ca, Mg y Mn en hojas jovenes
Glifosato por aspersión con concentraciones muy bajas
(% del normal recomendado por Monsanto ) ver Cakmak et al.
http://research.sabanciuniv.edu/10767/1/Glyphosate-
induced_impairment_of_plant_growth.pdf
0% 0.3% 0.6% 0.9%
85
86. K Mg Ca
Concentration of K, Mg and Ca in soybeanoncentration of K, Mg and Ca in soybean
leaves as affected by drift rates ofleaves as affected by drift rates of glyphosateglyphosate
Leafconcentration,%
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
control 0.3 0.6 0.9
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
control 0.3 0.6 0.9
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
control 0.3 0.6 0.9
Glyphosate treatment, % of recommendedGlyphosate treatment, % of recommended
0 0.3 0.6 0.9 0 0.3 0.6 0.9 0 0.3 0.6 0.9
85
http://research.sabanciuniv.edu/13147/1/2009_Glyphosate_reduced
_ seed_and_leaf_concentrations_of_calcium_etc.pdf
Las investigaciones del grupo de investigadores en la Universidad de Hohenheim y en
Alemania y de la Universidad Sabanci en Turquía son muy importantes sobre los efectos
de glifosato en la nutrición de los cultivos donde este herbicida esta utilizada,
especialmente en relación con la concentración de Ca, Mg y Mn en tejidos susceptibles.
% de la concentración de glifosato recomendado por Monsanto por el uso en RR soya
Hipótesis: Investigaciones sobre los efectos de glifosato liberado por desorción
desde las arcillas después las aplicaciones de fosforo soluble, especialmente en
arroz de riego, son críticas en relación con la susceptibilidad de los tejidos
reproductivos por la invasión de microbios saprofitos.
87. Máximo Ca = 17,5 kg/ha
Ca=8,9 kg
Eloy Molina, José Hernán Rodríguez Agronomía Costarricense 36(1): 39-51. 2012
www.mag.go.cr/rev agr/index.html www.cia.ucr.ac.cr
Costa Rica: Absorción de 6 nutrientes entre floración hasta la etapa
lechosa (13 días después) como % de absorción máximo:
Ca 51% > K 28%> N 16%> S 15%> Mg 8% > P 0%
Floración
66 días
87
+51% Lechosa 13
días después
88. La absorción de nutrientes en arroz de riego en Brasil
durante los 13 días cerca de floración
Ca +47% > K +46% > Mg +20% > P +39% > S +3% > N -18%
Nota: 47% de la máxima absorción de Ca2+ durante el cultivo fue entre los 6
días antes y 6 días después de la floración. La interferencia en la absorción y
transporte de Ca2+ y otros nutrientes durante este período crítico podría afectar
la resistencia de los tejidos de las espiguillas para resistir (después de la
emergencia de las panículas) las invasiones microbiológicas de especies de
bacterias saprofitas presentes en el agroecosistema (como las burkholderias)
Ver: Articulo de Garcia et al. en Brasil 2004:
ttp://www.scielo.br/scielo.php?pid=s0103-0162003000300011&script=sci_ar
19 kg∕ ha
10 kg∕ ha
Absorción de calcio durante el cultivo de arroz: 47% en 13 días
Nota: La curva
del modelo
matemático no
tiene relación
con la realidad
fisiológica
88
89. S.O. Duke et al. Influencia del glifosato en la absorción y
translocación del ión de calcio en plántulas de soya. Weed
Research 23: 133–139, 1983
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3180.1983.tb00531.x/abstract
“Datos de estudios de espectroscopia de absorción atómica
revelaron que el glifosato reduce fuertemente la absorción y
translocación de Ca2+, ya sea suministrado solo o con otros iones
metálicos. Resultados con 45Ca2+ (marcado radiactivamente)
indican que el glifosato retarda seriamente la translocación de Ca2
+ desde las raíces hasta las hojas y cotiledones ……….,”
Hipótesis
Experimentos son necesarios diseñada para evaluar los efectos de
glifosato y AMPA, cuando estos órganofosfatos son absorbidos por
las raíces de arroz (incluyendo abajo condiciones de campo en riego
y secano) sobre la absorción y translocación de todos los nutrientes,
especialmente el calcio, potasio y silicio, y en todos los etapas del
desarrollo del cultivo desde la emersión de las plántulas
hasta la madurez fisiológico. 89
90. http://www.frontiersin.org/Journal/10.3389/fpls.2013.00186/full
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1111/j.1365-3040.2012.02587.x/
Observaciones sobre las raíces de arroz :
Las raíces saludables (especialmente las más finas) en variedades de arroz de
riego están concentradas cerca de la superficie donde el NPK son aplicados
90
Hipótesis: Por razón de la falta de drenaje y la química de los suelos, los
lixiviados de NPK solubles están minimizados y por eso las raíces de arroz de
riego están concentradas superficialmente donde están los dos nutrientes (P y K)
más críticos por el crecimiento radical y también el glifosato liberado por la
desorción por el fósforo soluble en los fertilizantes. Investigaciones requeridos.
91. Los estudios fitopatológicos del CIAT en cultivos de arroz afectados por el
Vaneamiento han demostrado que en las 193 muestras de las semillas cosechadas que
no tienen los síntomas típicos de decoloraciones (como asintomáticas visualmente), 68
(35% de las 193 muestras) registraron la presencia de Burkholderia glumae,
probablemente la mayoría presente en la superficie de las semillas.
Hipótesis: Si esta última observación es confirmada, es posible que estas
semillas específicas contengan un factor de resistencia a las invasiones de los
tejidos contra las sepas de bacterias prevalecientes durante el episodio previo
del Vaneamiento. Entre los minerales que hacen contribuciones a la resistencia
de los tejidos de invasiones microbiológicas figuran calcio, manganeso,
potasio y silicio. Son necesarias investigaciones para explorar esta posibilidad.
*Presentación de Gustavo Prado (2010)
http://www.slideshare.net/CIAT/anublo-bacterial-paniculaarroz
91
Monitorio de la presencia de Burkholderia glumae en 344 muestras de las semillas de
arroz después de las incidencias del Vaneamiento en Colombia (Prado 2010)*
92. Differential phytotoxicity of glyphosate
in maize seedlings following
applications to roots or shoots
A. Lister et al. Weed Research 45:27-32. 2005
La fitotoxicidad y transporte diferencial de
glifosato fue investigada en plántulas de maíz
después de la aplicación del herbicida
a las raíces o en los ápices. La recuperación
de 14C-glifosato fue >86%.
Para ambos tratamientos de aplicación, el
ápice del brote fue el destino principal del
glifosato movilizado 48% por medio de
absorción radicular y 46% por medio de
absorción foliar.
Expresado en una base de peso fresco del
tejido, aproximadamente 0.26 μg a.e. g-1 de
glifosato en el ápice produjo una reducción
del 50% del peso fresco cuando el herbicida se
aplicó a la raíz de la planta.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-
3180.2004.00424.x/abstract
Hipótesis: Glifosato
marcado con 14C fue
aplicado a las raíces y
luego transportado vía
la floema hasta el punto
de crecimiento en
los ápices donde hubo
fuertes evidencias del
fitotóxicidad en los
meristemos. Experimentos
similares son necesarios
en arroz usando glifosato
marcado con 14C.
14C glifosato
aplicado a
las raíces
92
48% de 14C
detectado en
las ápices
93. Fig. 4 Inflorescence development in rice. (A) Mature rice inflorescence. (B) Formation of first bract (arrowhead).
(C) Second bract formation.(D) Early stage of primary branch formation. (E) Cross-section of rachis apex
differentiating four primary branches in spiral phyllotaxy. Numerals indicate first, second, third and fourth
branches, respectively. (F) Onset of primary rachis branch elongation. (G) Formation of secondary branches .
(H) Formation of spikelets. ra, rachis; prb, primary rachis branches; srb, secondary rachis branches; sp, spikelet;
B1, first bract; B2, second bract.
Ver Jun-Ichi Itoh et al. en: http://pcp.oxfordjournals.org/content/46/1/23.full 92
Hipótesis investigable sobre los efectos fitotóxicos del glifosato en los tejidos
meristemáticos de las espiguillas : En foto H ver las espiguillas (sp) en desarrollo
simultáneo con alta demanda de nutrientes y azucares y susceptibles a los efectos
fitotóxicos de glifosato o AMPA. Éstos serían transportados en ambas direcciones
desde las raíces finas o vía floema desde las hojas (en las derivas de aplicación) hasta
estos tejidos susceptibles, produciendo los síntomas muy variables de Pico de Loro y
contribuyendo a los efectos fisiológicos en el vaneamiento con la emersión de las
panículas. La severidad de los efectos depende en parte de las concentraciones relativas
de los dos organofosfatos y la etapa precisa del desarrollo de los tejidos
94. Vaneamiento en Tolima en 2010
con extremos signos de Pico de
Loro, decoloraciones y vaneo.
Añublo Bacterial de la Panicula en Luisiana causada por
Burkholderia glumae y B. gladioli con decoloraciones de
las espiguillas y raquis verdes, pero sin Pico de Loro.
94https://www.lsuagcenter.com/NR/rdonlyres/676D0BE2-0CD8-4EE0-B8FA
331C11D92577/74885/pub3106BacterialPanicleBlightHIGHRES.pdf
Hipotesis: Las futuras investigaciones sobre las causas de BPB y
Vaneamiento deben de aclarar cuáles son las razones fisiológicas y
patológicas porque las panículas con BPB causada por los burkholderias
en EEUU no tienen los síntomas de Pico de Loro.
95. 95
Glifosato y AMPA
La fitotoxicidad relativa del glifosato y AMPA depende de la
etapa de desarrollo de las plantas y la relativa concentración
de los dos organofosfatos en el medio de las raices.*
M.C.Bustos (2011) ha detectado glifosato y AMPA solubles en
los suelos arroceros de Tolima (con AMPA en
concentraciones mayores). Cualquier investigación futura
acerca de las causas de Vaneamiento debe de tener
determinaciones de ambos organofosfatos.
La capacidad analítica de calidad en un laboratorio en
Colombia para estas determinaciones es una necesidad
crítica en apoyo a las futuras investigaciones.
* Sebastian Bott en “Rhizosphere processes as determinants for
glyphosate damage of non-target plants” Ph.D. Thesis Hohenheim. 2010
http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2011/606/pdf/Dissertation_S._Bott_UH2010.pdf
91
96. La Degradación Microbiológica de Glifosato y AMPA
Especies de microorganismos aeróbicos probados por su alta
eficacia en la degradación microbiológica del glifosato:
En suelos de Colombia en los estudios de
(Martínez et al. en Facatativá, 2900 m)
Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Burkolderia gladioli,
Flavimonas oryzihabitans y Fusarium oryzi
http://www.revistapilquen.com.ar/Agronomia/Agro12/12Martinez%20y%2 0otrosTolerancia
En Dinamarca (Gimseng et al.) en suelos de trigo
Pseudomonas spp.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139304000794
Hipotesis: Investigaciones sobre la degradación microbiológica de
glifosato y AMPA en condiciones anaeróbicas son necesarias de
precisar la situación en los arrozales de riego. La falta de degradación
en condiciones anaeróbicas es una posibilidad, creando condiciones
favorables por la fitotoxicidad en arroz durante el ciclo de cultivo,
especialmente bajo condiciones de riego continuo.
96
97. Un hipotesis muy
investigadable
Hipótesis
Los síntomas de Pico de Loro
frecuentemente observados en las
incidencias de Vaneamiento…..
Son los efectos fitotóxicos muy
variables de glifosato y/o AMPA
que ocurren después de la
fertilización de los arrozales con
fosforo soluble y la subsecuente
desorción de los organofosfatos
desde el complejo de las arcillas.
Los organofosfatos se mueven vía
la solución del suelo hasta las
raíces finas superficiales del arroz y
vía el xilema hasta los meristemos
de las espiguillas en desarrollo.
Los efectos fitotóxicos en las
futuras panículas probablemente
ocurren desde la etapa del inicio
meristemático de las espiguillas
(~65 días después la siembra)
hasta el embuchamiento (~85 dds).
Foto Dietrich Leihner
97
98. Fertilizantes NPK
solubles aplicados
donde hay glifosato
viejo y sin drenaje
en condiciones
anaeróbicas donde
las bacterias
aeróbicas son
inactivas en la
degradación del
glifosato en
solución.
Fase 1
Translocación del glifosato o
AMPA por el xilema desde las
raíces finas hasta los meristemos
de las panículas después la etapa
de iniciación, con efectos muy
variables en las deformaciones de
la lema y palea de las espiguillas
de las panículas con síntomas de
Pico de Loro (fitotoxicidad)
Fase 2
Raíces finas afectadas por la fitotoxicadad de
glifosato o AMPA liberado por P soluble en
Fase 1 y/o todavía presente en Fase 2
reducen la absorción de nutrientes y este
efecto es exacerbado por condiciones de baja
transpiración, reduciendo la absorción
principalmente de Ca, Mn, B y Fe durante el
período de floración cuando la
disponibilidad de estos nutrientes inmóviles
en el floema es crítica. Ca2+ especialmente
tiene un rol en las paredes de las células de
las espiguillas en el fortalecimiento contra la
invasión microbiológica.
Hipótesis de
investigar sobre
las dos fases
fisiológicas del
Vaneamiento
Raíces finas crecen más activamente donde
hay P y K soluble y donde hay glifosato
soluble con el efecto de fitotoxicidad
~Etapa crítica de
la floración de
-5 hasta +5 días
Aprox. pico de la
desorción del
glifosato hasta la
solución del suelo
98
99. Puntos Finales
Las evidencias y argumentos en favor de una hipótesis
abiótica son para discutir más a fondo entre los interesados
porque estos conceptos abióticos no son bien conocidos o
aceptados entre los investigadores de arroz a nivel mundial.
Los colegas y otros especialistas consultados están de
acuerdo en que probablemente la causa del Vaneamiento de
la Panícula es de origen abiótica en primera instancia. Estos
complejos están creando condiciones fisiológicas aptas,
durante el período de floración, para la invasión de los tejidos
de las panículas por parte de varias especies de bacterias
saprofitas lideradas por las burkholderias. La influencia del
uso del glifosato desde años atrás en los arrozales y la
consecuente fitotoxicidad podría ser una parte crítica en
las futuras investigaciones.
Gracias por su interés y buena suerte con sus propias
acciones en contra de lo que es un desorden fisiológico.
Gracias por su atención 99
Editor's Notes
Quorum sensing (QS) es un mecanismo de comunicación de célula a célula que permite las células bacterianas que colectivamente se comporte como un organismo multicelular. Regula la expresión de Toxoflavina una de las principales factores de virulencia del patógeno arroz, Burkholderia glumae
Original
Burkholderia glumae