Claves para un buen manejo del Maíz Bt

Daño causado por insectos

Daños causados por insectos

El daño causado por larvas de insectos provoca grandes pérdidas económicas en el cultivo de maíz. Algunas de sus plagas más importantes pertenecen al orden de los lepidópteros, dentro de los cuales podemos mencionar al barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), la lagarta cogollera (Spodoptera frugiperda), la isoca de la espiga (Helicoverpa zea), y la oruga cortadora (Agrotis spp.). Sin embargo, coleópteros como la vaquita (Diabrotica speciosa) también causan daños, fundamentalmente en las raíces. 

Barrenador del tallo

Larva de Diatraea sacharallis

El barrenador del tallo puede presentar varias generaciones por año. Las larvas ingresan a las plantas y realizan galerías, provocando el debilitamiento de los tallos. Éstos pueden quebrarse y ocasionar la pérdida total del cultivo. Aún en los casos en los cuales el daño no es tan notorio, las galerías disminuyen la translocación de nutrientes y, por lo tanto, el rendimiento en grano. Por otra parte, los orificios  provocados en la superficie de la planta posibilitan el ingreso de hongos que producen sustancias que son altamente tóxicas para animales y humanos, denominadas micotoxinas.

Gusano cogollero

Spodoptera frugiperda

El gusano cogollero es un insecto altamente polífago. Además del maíz, ataca muchos otros cultivos como arroz, pasturas, sorgo, caña de azúcar, algodón, soja y girasol; también malezas y especies silvestres. La gran cantidad de huéspedes alternativos hace que su dispersión sea amplia, asegurando su permanencia y la abundancia de sus poblaciones. En el maíz las larvas tienen hábitos cortadores, desfoliadores y cogolleros, pudiendo también causar daños directos cuando se alimentan de los granos.

El control de los insectos mencionados es difícil de lograr en forma eficiente mediante el uso de agroquímicos.  Esto se debe a que las larvas se alimentan dentro del cogollo o de la caña, con lo cual la exposición al producto se produce en un estrecho período del ciclo y sólo con aplicaciones de muy buena calidad puede lograrse un control aceptable.

El maíz Bt

El maíz Bt es un maíz genéticamente modificado que otorga tolerancia a ciertas plagas a través de la introducción de genes provenientes de una bacteria del suelo (Bacillus thuringiensis).

La tolerancia del maíz Bt frente a ciertas plagas está dada por la introducción de algunos genes provenientes de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis, de ahí que se lo nombre Bt.  Esos genes codifican, en los tejidos de la planta, la producción de proteínas tóxicas para algunas especies de insectos.

Bacillus thuringiensis es una bacteria con gran capacidad de esporulación y amplia difusión a nivel mundial, que fue utilizada tradicionalmente como plaguicida orgánico por su producción de proteínas con capacidad insecticida. Esta bacteria posee numerosas subespecies que producen distintos tipos de proteínas; algunas de ellas muy específicas, de manera tal que pueden ejercer un muy buen control sobre un grupo determinado de insectos.

Durante la esporulación, Bacillus thuringiensis produce las proteínas Cry que tienen efecto tóxico sobre ciertos insectos. Debido a que estas proteínas son altamente selectivas, los maíces Bt actualmente en el mercado efectúan su control sobre un estrecho rango de especies objetivo dentro del orden de los lepidópteros: Diatraea saccharalis, Spodoptera frugiperda y Helicoverpa zea; y dentro del orden de los coleópteros, Diabrotica speciosa.

Estas especies son susceptibles a las proteínas insecticidas debido a ciertas condiciones específicas en su aparato digestivo que le permiten a las mismas ejercer su toxicidad. La proteína insecticida está presente en la planta como protoxina; es decir, debe ser activada en el aparato digestivo del insecto para ser tóxica. Para que este proceso se produzca, el tracto digestivo del insecto debe tener un pH alcalino, adecuado para permitir la solubilización de los cristales de proteína, y las enzimas adecuadas para su activación. Una vez activada, la toxina se une a unos sitios de acción específicos en la membrana intestinal y permite la formación de poros, alterando el funcionamiento del tracto digestivo, lo que en pocos minutos paraliza su actividad. Si bien la larva muere en pocos días, deja de alimentarse en minutos y por lo tanto deja de ejercer daño en forma casi inmediata.

Durante su etapa vegetativa, Bacillus thuringiensis produce las proteínas Vip (vegetative insecticidal protein por sus siglas en inglés) que también tienen acción insecticida sobre lepidópteros. Están presentes en la planta como protoxina, que necesita ser activada para cumplir su función. En su forma activa, estas proteínas se unen a la membrana vesicular de la mucosa del intestino medio de las especies susceptibles. El sitio de unión de las proteínas Vip es diferente al sitio de unión las proteínas Cry, pero el resultado final de la acción insecticida es similar: lisis celular y muerte por inanición y septicemia.

Al realizar un control casi absoluto de las plagas objetivo, el maíz Bt permite expresar el potencial de rendimiento aún en presencia de ataques importantes de dichas plagas.  Funciona así  como un “seguro” para la producción. Además de los beneficios económicos debidos al mayor rendimiento del cultivo, la protección de la caña otorga varias ventajas de manejo como: 

Especificidad de las proteínas Bt y efectos sobre los insectos no blanco

La alta especificidad de las proteínas Bt determina que cada una de ellas actúe sobre un grupo específico de plagas. Esta especificidad está dada por una serie de factores:

Sólo unas pocas especies de insectos poseen en su aparato digestivo las condiciones para que la proteína pueda ejercer su toxicidad. El resto de los organismos la digerirán del mismo modo que digieren cualquier otra proteína.

Debido a su toxicidad selectiva, el maíz Bt colaborará en la preservación de poblaciones de insectos benéficos que pueden verse amenazados por el uso de insecticidas no selectivos.

Necesidad de un manejo de resistencia para maíces Bt

Alta dosis + Refugio

Dentro de cualquier población de insectos existen naturalmente individuos susceptibles e individuos resistentes a diversos factores ambientales. Sin embargo, debido a la alta expresión de las proteínas Bt, su efectividad en el control es muy alta, provocando una mortalidad aparentemente total en la población de insectos objetivo y ejerciendo una gran presión de selección en la misma.

Para reducir el riesgo de desarrollo de resistencia en cultivos Bt, los proveedores de la tecnología desarrollaron programas de manejo de resistencia a insectos que se basan en los conocimientos sobre la biología y ecología de las plagas blanco, así como también la dosis de expresión de las toxinas Bt en la planta (cuánta proteína es producida por la planta), el manejo integrado de plagas (MIP) y el desarrollo de modos de acción alternativos (diferentes toxinas Bt en una misma planta).

El programa de MRI más utilizado en la actualidad es el de “altas dosis + refugio”, a través del cual los altos niveles de expresión de las toxinas en las plantas Bt se asocian a “refugios” o parcelas libres de Bt.

Los  refugios son áreas sembradas con maíz convencional (no Bt) dentro del mismo lote del cultivo Bt. Esta porción de maíz no Bt permite el establecimiento y desarrollo de una población de insectos, con una distribución normal de alelos resistentes y susceptibles, similar a la que se desarrollaría en un lote convencional. De esta forma, el refugio funciona como una pequeña fuente (o refugio) de individuos susceptibles. Éstos al cruzarse con los eventuales adultos resistentes sobrevivientes del lote Bt originarán descendencia susceptible a las altas dosis de toxinas, restableciéndose en la población los alelos susceptibles removidos por la selección.

Los alelos susceptibles provistos por el refugio “diluyen” los alelos resistentes que puedan surgir en el lote de maíz Bt después de la selección, convirtiéndolos nuevamente en poco frecuentes. Al favorecer la “reintroducción” de los alelos susceptibles desde el refugio, se mantiene la proporción natural (inicial) de individuos susceptibles y resistentes dentro de la población y se evita el desarrollo de resistencia, preservando la tecnología.

Conviene aclarar que los refugios no actúan como trampas, ya que las mariposas hembras no discriminan entre híbridos Bt y no Bt para la oviposición. Por este motivo, el nivel de infestación y daño observado en el refugio, será similar al de un lote convencional de la misma zona durante el mismo año.

Conceptos a tener en cuenta para la siembra de refugios

Refugio en maíz

Los refugios deben sembrarse con un maíz no Bt de ciclo similar en la misma fecha de siembra que el lote Bt.

El refugio debe ser el 10% de la superficie del lote (por cada 10 has; 9 serán Bt y 1 ha de refugio) o del 5% en el caso del maíz Powercore® (por cada 10 has; 9,5 serán Bt y 0,5 ha de refugio).

Los refugios deben sembrarse en bloque en uno de los bordes del lote, si este tiene menos de 1.500 m de ancho.

Si el lote mide más de 1.500 m de ancho, el bloque de refugio deberá sembrarse en el centro para asegurar que los insectos del refugio puedan volar y cruzarse con cualquier potencial sobreviviente del maíz Bt.

Tratamientos químicos en el refugio: