Este documento resume los logros de un consorcio de investigación sobre el complejo ácaro-hongo-bacteria que afecta al cultivo del arroz en Centroamérica. El consorcio diagnosticó la presencia del ácaro S. spinki y la bacteria B. glumae en la región. Desarrolló nuevas variedades tolerantes y liberó variedades en Panamá, Nicaragua y Costa Rica. Determinó las épocas de siembra, densidades de plantas y niveles de nitrógeno óptimos. También identificó depredadores del á

1. Complejo Acaro Hongo Bacteria Nuevo Reto Para Arroceros Centroamericanos FTG/RF-0512-RG/FTG-311-05 INFORME TECNICO CIAT. Colombia. Junio, 2010

2. Contenido del Informe Técnico Objetivos General Miembros del Consorcio 3. Logros, Avances y Conclusiones por objetivo específico Nuevas oportunidades de investigación

3. MIEMBROS DEL CONSORCIO(Panamá, Nicaragua, Costa Rica y Colombia) Ejecutor Principal: INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN AGROPECUARIA DE PANAMÁ (IDIAP). Dr. Ismael Camargo B. Co-ejecutores Principales: INSTITUTO NICARAGÜENSE DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA (INTA). Ing. Javier Berríos SEMILLAS DEL NUEVO MILENIO, S.A. (SENUMISA). Ing. Norman Oviedo CORPORACIÓN ARROCERA NACIONAL (CONARROZ). Dr. Willy Navarro CENTRO INTERNACIONAL DE AGRICULTURA TROPICAL (CIAT). M.Sc. Gustavo Prado

4. Que es Complejo ácaro-hongo-bacteria? Hongo: Sarocladium oryzae Ácaro : Steneotarsonemus spinki Bacteria : Burkholderia glumae Complejo ácaro-hongo Pérdidas en la Región de 40 a 60% B. Glumae 68 a 75% de incidencia en Caribe Húmedo

5. Objetivo general Desarrollar tecnologías para el control del complejo de plagas ácaro-hongo-bacteria, presente en Centro América causado por Steneotarsonemus spinki+ Sarocladium oryzae+ Burkholderia glumae, para contribuir a la producción sostenible del arroz, mediante el incremento de los rendimientos y la calidad del grano, la reducción de los costos, la desaceleración de la degradación ambiental, causada por el excesivo uso de plaguicidas, y a su vez favoreciendo la rentabilidad y competitividad del cultivo.

6. M (A+) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 M Objetivo Específico 1 Diagnosticar la situación del Complejo ácaro-hongo-bacteria (CAHB) en las principales zonas arroceras de los países miembros del consorcio.

7. Diagnóstico sobre la presencia del CAHB en las zonas arroceras de los países del consorcio. Se logró identificar plenamente al ácaro Steneotarsonemus spinki. Se detectó el ácaro S. spinki en todas las zonas productoras de arroz de Panamá, Nicaragua y Costa Rica.

8. Identificación y Diagnostico de B. glumae en Nicaragua, Costa Rica, Panamá y Colombia. M (A+) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 M Se identificó a Burkholderia glumaepor medios convencionales y moleculares en Colombia, Costa Rica y Panamá. Estandarización de pruebas convencionales y moleculares para diagnóstico de B. glumae. En Nicaragua se han observados los síntomas típicos en campo.

9. M (A+) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 M Identificación de Burkholderia glumae mediante PCR. -400pb Cebadores Gl-13F y Gl-14R. La designación (A+) Control positivo de B. glumae de semilla Los números indican los códigos asignados a las muestras de semilla de arroz y las líneas marcadas con (M) corresponde al marcador de peso molecular 1 KB DNA LadderPromega.

10. Detección preliminar de Burkholderia glumae en semillas de arroz aparentemente sanas

11. Detección preliminar de B. glumae en semillas de arroz aparentemente sanas. Se confirmó que en semillas asintomáticas contienen sistémicamente la bacteria

12. M 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 10 0 (C+) ( C-1) ( C-2) M 282 pb Limite inferior de sensibilidad de PCR para la detección de Burkholderia glumae

13. Objetivo 1: Conclusiones Se pudo verificar la presencia del ácaro Steneotarsonemus spinki, en todas las zonas productoras de arroz de los países miembros del consorcio. Dentro el complejo bacterial que ataca al arroz, se pudo identificar la bacteria patogénica B. glumae. Se logró el diagnóstico de la bacteria B. glumae por medios convencionales y con herramientas moleculares que permiten la detección eficaz y precisa de esta bacteria en semillas.

14. Objetivo Específico 2: Evaluar, identificar y liberar nuevas variedades promisorias y comerciales de arroz con tolerancia a las principales plagas y enfermedades, incluyendo el Complejo ácaro-hongo-bacteria, que adicionalmente tenga un mayor potencial de rendimiento y excelente calidad molinera y culinaria

15. Cruzamientos convencionales con progenitores tolerantes al ácaro Steneotarsonemus spinki, para la obtención de plantas F1. Se cruzaron progenitores tolerantes a S. spinki con variedades comerciales de los países del consorcio. Se cuenta con 375 progenies segregantes de 15 cruzamientos .

16. Respuesta de variedades de arroz (Oryza sativa l.) a las poblaciones de Steneotarsonemus spinki (Acari: Tarsonemidae) Las variedades Idiap 145-05, Idiap 54-05, Idiap 52-05 presentaron curvas similares a la variedad Idiap 38, considerada como tolerante a esta plaga.

17. Evaluación de cultivares de arroz (Oryza sativa l.) en presencia del ácaro Steneotarsonemus spinki, en diferentes localidades de Panamá. De acuerdo al comportamiento susceptible de IDIAP L-7, podemos indicar que IDIAP 22, IDIAP 25-03, se pueden considerar susceptibles. Mientras IDIAP 54-05, 145-05, 30-03, 52-05, Viodal e IDIAP 38, son considerados tolerantes.

18. Determinación de hospots y métodos adecuados de screening para evaluar y seleccionar plantas tolerantes al CAHB. En Panamá: Alanje, Chiriquí, Barú, Sur de Soná y Calabacito. En Colombia: Montería y La Doctrina. Costa Rica: Brunca y Chorotega Nicaragua: Posoltega.

19. Actividades convencionales de mejoramiento genético Evaluación de viveros de observación. Manchado de grano (CIAT) Tolerantes a B. glumae (CIAT) VIOFLARES (FLAR) Ensayos uniformes de rendimiento, reacción a plagas y enfermedades y calidad de grano Ensayos regionales

20. Productos relevantes El IDIAP Panamá: liberó, en el periodo tres variedades que en el 2008 cubrían el 36% de la superficie sembrada. Además hay tres líneas para registro y liberación en el 2011. En el INTA Nicaragua: se identificaron tres líneas promisorias para registro en el 2011. SENUMISA Costa Rica: registró tres variedades a nivel comercial y tienen tres en proceso de registro para el 2011.

21. Objetivo 2. Conclusiones Se hicieron cruzamientos entre variedades comerciales de la región y progenitores tolerantes provenientes de TAIWAN. Propuesta metodología para evaluar tolerancia en campo del S. spinki. Se identificó germoplasma tolerante a manchado del grano y a B. glumae?? Se liberaron con éxito 3 variedades en Panamá y 3 en Costa Rica . 9 líneas avanzadas en proceso de registro para 2011. 3 en Nicaragua, 3 en Costa Rica y 3 en Panamá.

22. Objetivo Específico 3 Establecer las épocas de siembra, las demandas nutricionales del cultivo del arroz sobre la base de los diferentes sistemas de producción y determinar el efecto de éstos sobre el desarrollo de plagas y enfermedades, incluyendo el complejo ácaro-hongo-bacteria.

23. Dinámica poblacional del ácaro Steneotarsonemus spinki. Se realizó la dinámica poblacional en Panamá, Nicaragua y Costa Rica, considerando épocas de siembras y fenología de la planta. Cantidad de ácaros según edad y etapa del cultivo. Rendimientoen grano t /ha, por variedad.

24. Determinación de las épocas de siembra apropiadas para la siembra de arroz en las diferentes zonas arroceras de Nicaragua, Costa Rica, Panamá. Se determinó que la época seca con riego es la más apropiada para sembrar arroz en las regiones arroceras de Nicaragua, Costa Rica y Panamá.

25. Uso del cepillo mecánico para el conteo de poblaciones de Steneotarsonemus spinkiSmiley (Acari: Tarsonemidae) La ausencia de diferencia estadística entre la media poblacional de S. spinki en el método de conteo directo con respecto al cepillo mecánico, indica que ambos métodos son igualmente confiables para estimar las poblaciones del fitófago. Conteo en plato petri. (Mecánico) Conteo directo a la vaina (Manual)

26. Identificación de la época crítica del ácaro Steneotarsonemus spinki, en la panícula del arroz. Se determinó que esta época crítica ocurre a la emergencia de la panícula.

27. Identificación de Depredadores de S. spinki Tyrophagusputrescentiae (Schrank) Presenta bajo potencial, en su manipulación para la reproducción masiva puede afecta la salud humana. Stenchaetotrhipsbiformis (Bagnall) Consume S.spinki pero causa daños al cultivo de arroz. Familia Phytoseiidae; género Proprioseiopsissp No causa daño al cultivo del arroz y a la salud humana. S e puede recomendar su utilización en el control de S.spinki.

28. Determinación de ácaros depredadores en Nicaragua, Costa Rica y Panamá. Se identificaron los géneros Neoseiulus, Propioseiopsis, Pseudoparasitus y Hypoaspis, como depredadores de S. spinki. Pseudoparasitussp. Hypoaspissp.

29. Prueba de eficacia de productos químicos y biológicos sobre el control del acaro Steneotarsonemus spinki en el cultivo del arroz. En el INTA Nicaragua, identificaron 4 productos químicos con nivel aceptable de control. CONARROZ-SENUMISA, en Costa Rica, identificaron 2 moléculas químicas con control aceptable. El IDIAP Panamá, También recomienda la alternancia de 2 productos químicos para el control del ácaro S. spinki.

30. Eficacia biológica de diferentes productos comerciales en el control de la bacteria Burkholderia glumae. Se identificó que apenas un producto que controla la B. glumae en los bio ensayos.

31. Efectividad de productos químicos para el control bacterial del arroz

32. Diagnóstico de malezas hospederas naturales o refugio del Steneotarsonemus spinki asociadas al cultivo de arroz. No se encontró evidencia de que las malezas sean hospederas naturales o refugio del ácaro S. spinki.

33. Estimación de pérdidas causadas por diferentes niveles poblacionales de Steneotarsonemus spinki. En riego se estimaron pérdidas de 23.46%, en el rendimiento de grano. En secano se estimaron pérdidas de 74.19%, en el rendimiento de grano

34. Efecto de diferentes densidades de plantas y niveles de nitrógeno sobre el complejo acaro hongo bacteria (CAHB) en el cultivo del arroz. 2008. No hay diferencias estadística para el rendimiento con densidades entre 177 y 511 plantas/m2. No hay respuesta después de 130 kg/ha de nitrógeno. IDIAP 160 kg/ha incrementó poblaciones de ácaro. 80 kg/ha fue lo óptimo. INTA

35. Objetivo 3. Conclusiones Los estudios de la dinámica poblacional del ácaro S. spinki, mejoró el nivel de conocimiento sobre esta plaga, que permitió desarrollar estrategias de manejo integrado y control químico racional. Se determinó que las pérdidas que ocasionan el S. spinki, fluctúan entre 74% en siembras en secano y 24% en riego. Se definieron que las épocas secas y con riego como las más apropiadas para la siembra en las diferentes regiones productoras. Se determinaron las densidades y niveles de nitrógeno más apropiadas para cultivar el arroz procurando minimizar los efectos del CAHB y de otros factores bióticos. La identificación de la bacteria B. glumae , en la región (PCR y conv) representó una innovación tecnológica, que permitió efectuar estudios tendientes a controlar sus efectos negativos en el cultivo. La identificación de 5 especies depredadoras del ácaro S. spinki, es otra innovación, que puede explicar porque las poblaciones de S. spinki, están bajas en los campos de producción. La época más apropiada para el control químico de S. spinki y B. glumae, es durante la fase del máximo embuchamiento.

36. Objetivo Específico 4 Generar, adaptar y validar agrotecnologías, que sean eficientes y efectivas en el Manejo Integrado del Cultivo del Arroz en los países miembros del consorcio.

37. Estudio de alternativas de manejo de la semilla para el control de bacterias que atacan el cultivo del arroz mediante calor seco y solarización. La Bacteria B. glumae se elimina de la semilla con el tratamiento de una 1.0 hora de calor seco, más 24 horas de descanso; repitiendo este procedimiento dos veces más. Con 14 horas de Sol, las bacterias B. glumae y P. fuscovaginae, no se recuperaron en la semilla entera,

38. Desarrollo de una escala para evaluación de Burkholderia glumae a nivel de plántula. La escala que se desarrollo tiene valores numéricos de 1 a 9, donde 1, 3 y 5 son tolerantes, 7 y 9 altamente susceptibles

39. Validación de alternativas de manejo agronómico en la incidencia del CAHB en el arroz en Panamá. En 2007 la tecnología IDIAP reduce 15 % los costos. Ingreso adicional de B/. 191.98/ha. En 2009 la reducción de costos en 31.4% e incremento en rendimiento en 1.127 t/ha.

40. Evaluación de prácticas de manejo del arroz para incrementar la productividad bajo riego y en época seca y lluviosa en Costa Rica. Los niveles de nitrógeno pueden ubicarse entre los 180 y 220 Kg. de N₂/ha. y densidades entre los 92 y 100 Kg. de semilla/ha. RS Los niveles de nitrógeno se ubicaron entre los 115 y 145 Kg. N₂/ha, con densidades de 92 a 110 Kg. de semilla/ha. RI Los niveles de nitrógeno se ubicaron entre los 100 a 125 Kg. N₂/ha, a densidades entre los 115 y 125 Kg. de semilla/ha. SI RESULTADO RELEVANTE: Incremento de Rendimiento entre 7 y 8 t/ha

41. Objetivo 4. Conclusiones En relación a B. glumae se desarrollaron algunas alternativas de manejo a través de la semilla como la aplicación de calor seco y la solarización. Para evaluar B. glumae se desarrollaron escalas de evaluación en plántulas inoculadas en invernadero y en panículas a nivel de campo. Se establecieron parcelas bajo el concepto MIC la cual consideraba factores como variedad, densidad, fertilización nitrogenada, tratamiento de semilla, época de siembra (seca ó lluviosa). En Panamá (Chiriquí) en secano hubo reducción en costo de 15% e ingreso adicional de U.S. $ 191.98. En Panamá (Chepo) en secano la reducción de costos fue de 31.4% e incremento en rendimiento de 1.1 t/ha. Por otro lado. En Costa Rica con riego en la época seca, la tecnología mejorada aumento los rendimientos entre 7 y 8 t/ha.

42. Objetivo Específico 5: Reforzar la capacitación de los agricultores, asistentes técnicos y especialistas, en el Manejo Integrado del Cultivo para innovar los sistemas productivos del arroz en la región.

43. Actividades de Difusión

44. Objetivo 5. Conclusiones Se organizaron tres talleres regionales de intercambio de experiencia entre especialistas y productores de Panamá, Costa Rica y Nicaragua para la difusión de la tecnología generada. Se hizo transferencia de tecnología mediantes días de campo a productores, charlas con especialistas; hubo constante intercambio de experiencias entre investigadores de los cuatro países miembros del consorcio. Se hicieron 13 presentaciones en congresos científicos, Se publicaron materiales didácticos para productores y técnicos. Algunos temas del CAHB, sirvieron para desarrollar tesis de grado y post grado a nivel de doctorado. El taller de diagnostico convencional y molecular de B glumae permitió crear capacidades y fortalezas a nivel de los países para efectuar estos análisis de manera estandarizada.

45. NUEVAS OPORTUNIDADES DE INVESTIGACIÓN En relación al ácaro S. spinki, la identificación de al menos 5 especies depredadoras requiere de estudios de dinámica poblacional de los mismos, para conocer como es su comportamiento en el entorno del cultivo de arroz. Desarrollo de tecnologías limpias, profundizar en el estudio de bio controladores de plagas y enfermedades, bio estimulantes para cultivos La bacteria B. glumae, ha mostrado tener una gran variabilidad. Esto requiere efectuar estudios más profundos; además se tiene que estudiar la interacción entre este patógeno vs. los genotipos de arroz vs. ambiente, para desarrollar estrategias selección y de manejo integrado del cultivo. Los suelos arroceros son en su mayoría sometidos a cultivos extensivos sin prácticas apropiadas para su conservación, razón por la cual es importante estudios enfocados a la salud y calidad de suelos, en donde los nutrientes y las variables físico-químicas (materia orgánica y pH), influyen en la producción del cultivo.

46. Muchas Gracias Ismael Camargo Buitrago icamargo@cwpanama.net

47. Actualización sobre el manejo integrado del cultivo de arroz con énfasis en el complejo ácaro-hongo-bacteria (CAHB). En Panamá: 2007, en las 10 zonas productoras de arroz, se capacitaron 174 extensionistas y 118 productores en charlas teóricas. Talleres prácticos de campo. 143 extensionistas y 40 productores. En 2008, se capacitaron 80 extensionistas del Ministerio de Desarrollo Agropecuario y de Empresas Privadas.

48. Capacitación en provincias de todo el país Teoría Práctica Grupos

49. Capacitación e intercambio de experiencia entre profesionales y productores en Costa Rica y Nicaragua. SENUMISA-CONARROZ-INTA-IDIAP-CIAT. 2008. Costa Rica 2008: Charla teórica = 45 profesionales (CONARROZ=18; SENUMISA=9; INTA=5; UCR=2; GRUPO PELÓN=4; Siglo XXI=3; OTROS=3. Práctica campo: 33 profesionales (CONARROZ=12; SENUMISA =5; INTA=4; UCR=2; GRUPO PELÓN=5; BAYER=2; OTROS=3). NICARAGUA 2008: Charla teórica = 23 profesionales (INTA=9; MISIÓN TAIWÁN=7; UNIVERSIDAD (UNA)= 2; COOPERATIVA A.C.S.=3; COOPERATIVA OMAR TORRIJOS= 2. Práctica de campo: INTA=6 investigadores.

50. 1er. Taller internacional sobre diagnostico convencional y molecular de la bacteria Burkholderia glumae. Participantes: Panamá: 4 (2 de IDIAP y 2 del MIDA); Costa Rica: 2 (1 de INTA y 1 de la Universidad de Costa Rica); Colombia: 5 (3 de Fedearroz, 1 del ACEITUNO y 1 de ICA). Total personas capacitadas 11

51. Curso de Capacitación sobre la aplicación de modelos para la predicción de plagas, frente al cambio climático (Bioestadística). IDIAP. 2009 16 investigadores del IDIAP especialistas en protección vegetal fueron capacitados en la utilización de herramientas estadísticas.

52. Taller o Reunión técnica de intercambio de experiencias con los investigadores de SENUMISA/CONARROZ y otros profesionales y productores de arroz, en el marco de colaboración del proyecto FONTAGRO FTG-311-05. 2009. En Costa Rica: 2009 la capacitación en la región de Brunca, hubo41 participantes. En la región de Chorotega, se efectuó, con la participación 54 personas

53. Curso sobre la utilización de los modelos AMMI y Biplot GGE en la interpretación de la interacción genotipo ambiente. 8 Investigadores especialistas en mejoramiento genético de las organizaciones miembros del consorcio capacitados en el manejo de los datos, análisis estadísticos e interpretación de la interacción genotipo por ambiente de los resultados de experimentos conducidos en múltiples ambientes.

54. DIVULGACION-PUBLICACION

55. Estadísticas de arroz de países del consorcio

56. META: Contribuir al mejoramiento de la competitividad y sostenibilidad de los sistemas de producción del cultivo del arroz en Panamá, Costa Rica, Nicaragua y Colombia a través de la generación e innovacióntecnológica con enfoque en el Manejo Integrado del Cultivo, y protección del medioambiente, la biodiversidad y la salud de los arroceros y consumidores

57. Equipo Regional 2009 2008 2006