Gusano cogollero

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INTRODUCCIÓN

 El gusano cogollero es una de las principales plagas que ataca a los cultivos de maíz en el sur de Estados Unidos, México y también en las regiones de Sudamérica, aunque el continente americano no es su única zona de ataque, ya que en 2016 este insecto fue introducido en algunos países de África. Posteriormente, se ha dispersado en 2019 por el sur de Asia, incluyendo India y China, llegando finalmente a Australia en 2020. Podemos decir, por tanto, que es una especie muy extendida por todo el mundo.

   Pero, además de su gran dispersión, este insecto no se alimenta solamente de las plantaciones de maíz, sino que coloniza numerosas especies vegetales como sorgo, algodón, gramíneas y hortalizas, entre otras. Se le ha asignado el término “cogollero” por sus hábitos alimenticios en el cogollo de las plantas, aunque bien es cierto que puede atacar cualquiera de sus estados, desde plántulas recién sembradas hasta los elotes justo antes de la cosecha.

DESCRIPCIÓN Y COMPORTAMIENTO

El gusano cogollero del maíz (Spodoptera frugiperda) pertenece al orden de los lepidópteros, considerado como uno de los de mayor importancia que afectan al desarrollo y crecimiento de la planta de maíz (Reséndiz et al., 2016). Se distribuye ampliamente por las zonas tropicales y subtropicales del continente americano, atacando numerosas especies vegetales de importancia económica, aunque este insecto plaga muestra una destacada predilección por las gramíneas, tanto cultivadas como silvestres (Vélez, 1985; Escalante, 1974; Sifuentes, 1971).

Casmuz et al. (2010) llevaron a cabo un estudio sobre los hospederos de S. frugiperda en diferentes regiones de América, encontrando un total de 186, repartidos en 42 familias, de las cuales 32 se encontraron en Sudamérica y 29 en la zona de Norteamérica y Centroamérica. La tabla 1 muestra estos datos.

Familias Zonas de muestreo
Sudamérica Norte y Centroamérica
Poaceae 32.6 39.5
Fabaceae 13.3 12.6
Solanacea 5.1 5.1
Asteracea 3.1 1.7
Rosaceae 2.1 3.4
Chenopodiaceae 4.1 4.1
Brassicaceae 6.1 3.4
Cyperaceae 1.1 4.1
Otras 32.5 26.1

Tabla 1. Familias hospederas (%) de Spodoptera frugiperda en el continente americano (Casmuz et al., 2010).

El comportamiento polífago de este gusano queda bastante claro, atacando a diferentes familias. Dicho estudio refleja como los más afectados en las regiones de Norte y Centroamérica, donde se encontraría México, a cultivos de maíz, algodón, alfalfa, lino, tomate, papa, soja y sorgo, mientras que en las zonas de Sudamérica serían maíz, arroz, algodón, maní, poroto y sorgo.

    S. frugiperda puede atacar diversas partes de la planta, pudiendo actuar como defoliadora, cogollera, cortadora, granívora e incluso como perforadora y barrenadora. Todo dependerá del hospedero que se trate, así como de su estado de desarrollo.

    En cuanto a su biología, cada hembra se estima que ovipone unos 1,000 huevos a lo largo de su vida, agrupados en masas que promedian de 100 a 150 huevos cada una (Murúa y Virla, 2004; Murúa et al., 2008). Estas posturas están cubiertas por hilos de seda y escamas de coloración grisácea (Valverde et al., 1995). Además, existe una preferencia sobre las plantas más jóvenes para realizar la oviposición.

 Los huevos son esféricos, blanquecinos, estriados y con un diámetro de 0.5 mm, los cuales no son siempre depositados en alguna zona de la planta. Cuando se producen grandes explosiones poblacionales pueden encontrarse en lugares tan diversos como postes de luz, paredes, alambrados, etc. (Cruz, 1995). No obstante, en los cultivos como el maíz, independientemente de su estado fenológico, son colocados sobre las hojas, en la parte media de la planta, preferentemente en el envés y/o en la zona basal de las mismas (Valverde et al., 1995; García Roa et al., 1999; Clavijo y Pérez Greiner, 2000; Murúa et al., 2009).

    Una vez que han emergido, las larvas permanecen agrupadas en las partes bajas de la planta, refugiadas entre las hojas y alimentándose del corion de los huevos. Después, si el cultivo huésped no es el adecuado, migran a otro, a través de un hilo de seda, en busca de alimento. Las más jóvenes comen durante el día mientras que los últimos estados muestran mayor actividad durante la noche. 

   Por otra parte, la edad de la planta puede ser un componente determinante a la hora de soportar el ataque, si éste presenta un nivel ciertamente elevado. En este sentido, observaciones hechas por Harrison (1984) indicaron que plantas infestadas con larvas en los 15 primeros días desde su germinación eran menos tolerantes que las infestadas en estados más desarrollados.

 El periodo larvario dura unos 25 días de media, pasando generalmente por seis estados (Artigas, 1994; Murúa et al., 2003; Murúa y Virla, 2004; Murúa et al., 2008). Según el estudio de Rezende et al. (1994), para completar su desarrollo, las larvas consumen un promedio total de 179.7 cm2 de superficie foliar de hojas de maíz y dejan de alimentarse justo antes de alcanzar el último estado larval. Éstas pasan inadvertidas hasta que alcanzan 20-25 mm, cuando son detectadas por sus daños en hojas, las cuales ya están perforadas en el momento de desplegarse. 

   Para pupar, se entierran en el suelo entre 3 cm y 5cm de profundidad, donde forman una cámara en la que permanecen 10 días aproximadamente, para emerger finalmente como adultos. El ciclo completo puede durar entre 35 y 40 días, dependiendo de la temperatura y la humedad (Artigas, 1994; Valverde et al., 1995; Murúa et al., 2003; Murúa y Virla, 2004).

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DAÑOS EN EL CULTIVO

Los cultivos de maíz se ven atacados en todos sus estados fenológicos, aunque parece que existe una marcada preferencia de las larvas por las plantas más jóvenes (Murúa et al., 2006). Las larvas no se presentan al mismo tiempo, ya que los adultos ovipositan en diferentes sitios y en horas distintas, por lo que es común encontrar en el cultivo larvas de todas las edades (Jaramillo et al., 1989). De este modo, la plaga se presenta con frecuencia bajo diferentes niveles o intensidades de ataque, causando una disminución variable del rendimiento, pudiendo ocasionar la pérdida total de la plantación si su incidencia y nivel de daño son muy elevados.

Por tanto, existen diferencias en la gravedad del daño ocasionado a la planta, desde leve hasta su destrucción total, según las condiciones climáticas de la zona y el manejo del cultivo. En el caso del maíz, las larvas pueden actuar de dos tipos diferentes durante los primeros días de desarrollo de la planta:

  1. Como trozadoras, cortando las plantas recién germinadas cerca del suelo.
  1. Como cogolleras, penetrando verticalmente en el cogollo donde permanecen ocultas, causando las perforaciones tan características en las hojas y un crecimiento anormal de la plántula, incluso la muerte.

En el primer caso (corte de plantas), las menos afectadas pueden volver a crecer, pero con el correspondiente retraso en relación a las otras. En los ataques al cogollo, la situación es más compleja, pudiendo producirse una defoliación parcial o total. Conforme el cultivo va creciendo (de seis hojas en adelante), el daño se desplaza al cogollo. 

    Las larvas recién nacidas se alimentan de un lado de la hoja, dejando la capa de epidermis del lado opuesto intacta. A partir del estado larval II o III comienzan a perforar las hojas. Cuando se alimentan en el punto de crecimiento (denominado cogollo) producen un tipo de daño característico que consiste en una fila de perforaciones. 

Las larvas más grandes causan una intensa defoliación y, a menudo, dejan solamente las nervaduras y los tallos. Además, comienzan a alimentarse del cogollo destruyendo el potencial de crecimiento de la planta, quebrando las hojas y reduciendo su capacidad fotosintética. 

    En la última parte de esta etapa del cultivo, las larvas pueden causar daños a la panoja que se desarrolla dentro de la hoja bandera, aunque su importancia es muy relativa. Una vez emergida la panoja, las larvas ya no pueden alimentarse del cogollo, recurriendo entonces a las espigas en desarrollo o a las hojas. El daño provocado en los estigmas reduce la polinización y produce una disminución de granos por espiga. Así, al alimentarse de los granos causan pérdidas directas en la mazorca (Lobos, 1989; Willink et al., 1991, 1993; Cruz, 1995; Bentancourt y Scatoni, 1996).

 Además de los daños directos ocasionados por la alimentación, el gusano cogollero propicia la incidencia de otras plagas como la mosca de los estigmas (Euxesta stigmatias), la cual se considera como plaga ocasional o secundaria en el maíz, aunque puede causar pérdidas económicas significativas (Camacho-Báez et al., 2012).

    Los daños causados por plagas y enfermedades en los cultivos de maíz del mundo se sitúan alrededor del 30% de la producción. En este sentido, no resulta fácil establecer unos datos concretos acerca de los daños provocados por el gusano cogollero en plantas de maíz, aunque se estiman valores comprendidos entre el 13 y el 60% del total, incluso alcanzar el 70% de toda la producción. En zonas de México, como Chiapas, donde se está sufriendo los ataques de esta plaga, en situaciones de ataques muy severos, es posible perder toda la cosecha de maíz (ECOSUR, 2020).

    Con el objetivo de ajustar y cuantificar dichas pérdidas en función del nivel de la infestación, se han elaborado modelos matemáticos (Harrison, 1984; Hruska y Gladstone, 1988) que plantean un modelo lineal de regresión para estimar las pérdidas en rendimiento, así como su progresión en cultivos de maíz.

A este respecto, es preciso reseñar el estudio realizado por Jaramillo et al. (1989), en el que se evalúa el daño causado por S. frugiperda a las plantas de maíz, mediante dos métodos de cuantificación: proporción de plantas atacadas e índice de daño. El primero es recomendado por los autores para muestreos a nivel de campo, mientras que el segundo estaría más bien dirigido a parcelas de tipo experimental.

    De dicho estudio se desprende que una planta joven (30 días) con unos niveles de daño moderados, puede recuperarse plenamente si los factores ambientales favorecen el control natural de la plaga. Sin embargo, cuando la planta presenta un estado más adulto (60 días), se produce una disminución en el rendimiento en forma lineal al aumentar la intensidad del daño foliar, observándose que ésta aumenta progresivamente a medida que avanza el desarrollo del cultivo. Por tanto, se confirma la capacidad de recuperación de las plantas en sus primeras etapas de desarrollo, mientras que en etapas más adelantadas la persistencia del daño es mayor y su efecto resulta irreversible sobre el rendimiento.

    En definitiva, resulta muy complicado cuantificar la merma de producción que puede originar una infestación elevada del gusano cogollero en las plantaciones de maíz. Por lo tanto, hay que tener presente la seria amenaza que supone esta plaga, no sólo para el maíz mexicano, sino para cualquier especie vegetal que pueda ser susceptible a sus ataques voraces. Asimismo, también es preciso tener en cuenta su expansión por otros continentes durante los últimos años. Por lo que su control se antoja una tarea tremendamente difícil.

 El cultivo del maíz no es diferente a cualquier otro que suponga una cierta importancia económica en lo que se refiere al control de las plagas. La inmensa mayoría de productores coinciden en basar dicha estrategia de control en los tratamientos fitosanitarios, desde el principio, ante la presencia de los primeros individuos. Sin embargo, estas técnicas de origen tradicional tienen cada vez una menor eficacia, principalmente porque inducen a la resistencia de los insectos y eliminan a sus competidores naturales, es decir, otros insectos que pueden controlar sus poblaciones. Por no hablar que un mal uso de estos productos puede provocar contaminación, tanto del medioambiente como de los alimentos cultivados. Por lo tanto, la implantación del control biológico en todos los cultivos que sea posible es, hoy día, una necesidad. En el caso del maíz, también.

EL CONTROL BIOLÓGICO COMO PARTE DE MANEJO INEGRADO DE PLAGAS

El Manejo Integrado de Plagas (MIP) se puede definir como una estrategia cuyo objetivo principal es controlar las plagas, enfermedades y malezas que afectan a los cultivos, con un enfoque sostenible. Se compone de un conjunto de herramientas obtenidas mediante la combinación de prácticas culturales, biológicas y químicas, que son socialmente aceptadas, minimizan el impacto económico-ambiental e incluye el uso responsable de productos fitosanitarios.

   De este modo, el MIP ofrece herramientas y alternativas con el fin de:

  • Proteger la biodiversidad y cuidar el medio ambiente.
  • Maximizar la producción de forma sostenible.
  • Minimizar las pérdidas económicas debido a la acción de las plagas.

 Se basa en minimizar el daño que las plagas puedan causar al cultivo. Algunos aspectos determinantes son: 

  • Seleccionar las variedades que se adapten mejor localmente. 
  • Utilizar semilla certificada y/o tratada.
  • Realizar rotación de cultivos. 
  • Aplicar las prácticas culturales enfocadas a manejar las plagas. 
  • Mantener un hábitat adecuado para los insectos beneficiosos. 
  • Hacer un manejo adecuado de los restos vegetales para minimizar la proliferación de malezas y enfermedades.

Consiste en verificar los resultados observados en las prácticas de prevención, detectando la presencia de plagas, así como los niveles de daño causados. Un correcto monitoreo, oportunamente realizado, es fundamental para la toma de decisiones a la hora de aplicar los métodos de control.

En función de los resultados obtenidos durante el monitoreo, se deciden las medidas más adecuadas para el control eficiente de la plaga. Para ello, se deben considerar factores como:

  • Estado de desarrollo del cultivo y de la plaga.
  • Diferentes factores económicos, ambientales y sociales. 
  • Las medidas de control pueden ser físicas, culturales, biológicas o químicas (respetuosas). 
  • En caso de utilizar productos fitosanitarios, hacerlo de forma responsable, siguiendo las indicaciones del fabricante.

   Sin duda, la aplicación del manejo integrado plagas en los diferentes cultivos supone un desafío, ya que es un concepto simple en teoría, pero complejo en ejecución, porque engloba muchos aspectos que se deben tener en cuenta con sus correspondientes medidas a aplicar (preventivas, de manejo, de control, etc.).

   Por otra parte, ha quedado claro que el control químico por sí solo resulta incompleto para mantener umbrales bajos de la plaga. Los mejores resultados pueden obtenerse mediante la integración de los diferentes métodos existentes, aplicando las herramientas y técnicas disponibles, donde el control biológico se antoja una pieza fundamental

ORGANISMOS DE CONTROL BIOLÓGICO

El control biológico es una alternativa que cada vez cobra más fuerza, extendiéndose su uso en un mayor número de cultivos. Para combatir el ataque de diversas plagas se utilizan principalmente depredadores naturales y parasitoides, aunque también se podría considerar dentro del ámbito biológico el empleo de productos basados en organismos como bacterias y hongos entomopatógenos. En este grupo se encuentra la bacteria Bacillus thuringiensis, la cual es sobradamente conocida y empleada para el control de larvas de lepidópteros, S. frugiperda incluida. Por tanto, si estos organismos se aplican correctamente, y las condiciones del entorno les favorecen, se pueden obtener resultados prometedores en el control de las diferentes plagas.

La eficacia de control que pueden ejercer los enemigos naturales sobre los focos de los insectos considerados como plaga radica en la regulación de sus poblaciones. Por lo que es necesario realizar actividades de conservación y mantenimiento, como la reproducción de los mismos, tomando criterios de selección basados en la identificación de las especies que presentan mayor capacidad de depredación, parasitismo, búsqueda y distribución, entre otras características (Salas y Salazar-Solís, 2003; Barrera, 2007).

Otro aspecto importante es el hábitat donde se desarrolla la entomofauna benéfica (parasitoides y depredadores), ya que muchas veces, están asociados con el control natural de poblaciones plaga, así como a las condiciones ambientales específicas en las cuales se desarrolla esta interacción (Ingrao et al., 2017). En este sentido, los ecosistemas naturales cobran una gran importancia, ya que son considerados como la fuente de estos insectos benéficos, los cuales, en conjunto, poseen una interrelación con el hospedero (Briceño et al., 2005).

A esto hay que añadir que diversos estudios han demostrado que algunas actividades de labranza, como la incorporación de abonos verdes en el cultivo de maíz, favorecen el incremento, en número y diversidad, de enemigos naturales (Pérez-Agis et al., 2004).

   En lo que respecta a los organismos de control biológico contra el gusano cogollero de los cultivos de maíz, vamos a dividirlos en dos grupos claramente diferenciados: parasitoides y depredadores. Los datos que se exponen a continuación corresponden al trabajo realizado por Hernández-Trejo et al. (2018), Universidad de Tamaulipas. 

Parasitoides contra S. frugiperda en el cultivo de maíz.

Como es bien sabido, los parasitoides son insectos que se desarrollan, normalmente dentro de su víctima, hasta causarle la muerte. Algunas pequeñas avispas son altamente activas en este cometido, como las familias Braconidae e Ichneumonidae, que suelen identificar a su huésped mediante diversas señales sensoriales, depositando sus huevecillos sobre o dentro del mismo, una vez que ha sido localizado, provocando su muerte cuando las larvas de estos parasitoides consumen sus tejidos (Campos, 2001). 

   Esta forma de actuación es utilizada ampliamente para el control biológico de algunas plagas. Alrededor del 76% de la entomofauna benéfica total son parasitoides, siendo considerados de una mayor importancia en comparación con los depredadores (Bernal, 2007). En México, existen alrededor de 50 especies de parasitoides asociadas al gusano cogollero. Además, se reporta que el porcentaje de parasitismo oscila entre el 4 y el 22% (Rodríguez-Mota et al., 2014), entre las que destacan las familias, anteriormente citadas, Ichneumonidae y Braconidae, con una importante presencia en la regulación de las poblaciones del gusano cogollero (Coronado-Blanco et al., 2017).

Dentro de la familia Ichneumonidae, destacan las especies Campoletis sonorensis (Rodríguez-Mota et al., 2014), mientras que en la familia Braconidae, la especie Chelonus insularis es la que destaca con un 86% de parasitismo (García-Gutiérrez et al., 2013).

   Asimismo, algunos géneros de avispas parasitoides, tales como Meteorus y Euplectus, también incluyen especies parasíticas. Las especies Aphidius testaceipes y Cotesia marginiventris se han registrado como enemigos naturales de otras plagas que atacan al maíz (García-Gutiérrez et al., 2012). 

   Hay que destacar algunas especies del género Trichogramma, que son los parasitoides más utilizados en el control biológico de lepidópteros (González-Hernández y López-Arroyo, 2007), así como Telenomus remus, que ha demostrado excelentes resultados (alrededor del 90% de huevecillos parasitados) en el control biológico de S. frugiperda (Farhat et al., 2013). Teniendo en cuenta todos estos aspectos, los parasitoides son considerados como los individuos más eficientes en el control de la plaga, debido a su capacidad de búsqueda y especificidad (Salas y Salazar-Solís, 2003).

Depredadores relacionados con S. frugiperda

  Al contrario que los organismos anteriores, los depredadores son individuos que se alimentan de otros insectos, conocidos comúnmente como presa. Se reporta que el 24% son utilizados en el control biológico (Bernal, 2007), como es el caso de las catarinas (Coleomegilla maculata), que son los insectos más conocidos como depredadores de huevos del gusano cogollero en el norte de Veracruz, México (Hoballah et al., 2004).

   Dentro de la familia Coccinellidae, está Cycloneda sanguínea (una de las más utilizadas) e Hippodamia convergens (Camacho-Báez et al., 2012). Igualmente, las crisopas (Chrysoperla spp.) son especies que tienen una gran importancia en el control biológico, las cuales devoran huevos y larvas de S. frugiperda (Soto e Iannacone, 2008). A este respecto, Salamanca et al. (2010) registraron que el consumo de larvas de S. frugiperda por Chrysoperla spp. Aumenta la población de adultos un 40%.

 También se ha constatado el control eficiente de las llamadas “tijerillas” del género Doru sp. Como depredadores de huevos y larvas del gusano cogollero (Hoballah et al., 2004). Asimismo, los sírfidos Metasyrphus sp. Están considerados igualmente depredadores de este lepidóptero, aunque son menos utilizados, pero en conjunto, fortalecen las labores de control biológico (García- Gutiérrez et al., 2012).

   En definitiva, podemos obtener como conclusiones principales que las poblaciones del gusano cogollero pueden ser reguladas mediante una gran diversidad de enemigos naturales, entre los que destacan los parasitoides de las familias Ichneumonidae y Braconidae. A estos hay que sumar la actividad de Coleomegilla maculata y Chrysoperla spp. Como eficientes depredadores de huevecillos y larvas de S. frugiperda. 

De este modo, en México se han reportado diferentes insectos benéficos asociados al gusano cogollero, por lo tanto, puede llevarse a cabo un control natural del mismo. Sin embargo, su presencia y actividad se pueden ver amenazadas por el uso excesivo de plaguicidas sintéticos, que muchas veces son aplicados sin medir las consecuencias nocivas que pueden provocar, incluso a las dosis recomendadas, ya que afectan a los enemigos naturales. Por ello, es fundamental poder resaltar la necesidad de conservación de los agro ecosistemas libres, así como una estrategia fitosanitaria que sea respetuosa con los insectos benéficos presentes en los cultivos de maíz, los cuales influirán, sin ninguna duda, de manera decisiva en la regulación del gusano cogollero.

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