Abstract
In this work, the effect of Oebalus insularis Stål on the yield of rough and milled rice was studied. Two field experiments were carried out using a Complete Randomized Block design with eight treatments and four replicates. In the first, groups of ten newly emerged panicles were confined in separate cages with zero, one, two, three, four, five, six, and seven stink bugs until harvest. The second study determined the susceptibility of the plant at infestation levels of ten stink bugs on ten panicles at different ages since flowering. One stink bug per panicle does not have a significant influence on the yield of rough rice. The crop is susceptible up to ten days after panicle emergence, a period in which infestations greater than 0.7 stink bugs/panicle have a direct and negative effect on milled rice. Later infestations are irrelevant to the yield of milled rice.
Introducción
Las chinches de la panícula son consideradas entre las plagas de mayor importancia en el cultivo de arroz ya que pueden afectar directamente la cantidad y calidad de los granos cosechados al succionar la savia de éstos cuando están en desarrollo (Pantoja et al. 2000, 1995, 1993; Foster et al. 1989; Weber 1989; Gutiérrez et al. 1987; De Datta 1986; Jones y Cherry 1986). A este grupo pertenecen las especies Alkindus atratus Distant (Heteroptera: Corymelaenidae); Neopamera bilobata Say, Paromius longulus Dallas, Pseudopachybrachius vinctus Say (Heteroptera: Lygaeidae); Oebalus spp. (= Solubea spp.) incluyendo: O. insularis Sailer (= O. ornatus Sailer), O. pugnax F., O. poecilus Dallas, Mormidea pictiventris Stål, Mormidea ypsilon L., Euschistus bifibulus Pal de Beau, Tribaca limbativentris Stål, Proxys punctulatus Pal de Beau y Nezara viridula (L.) (Heteroptera: Pentatomidae) (Shannon 1989). Además, Blissus leucopterus Barber y Protonellus constrictus Stål (Heteroptera: Lygaeidae) (Bruner et al. 1975).
En América, el género Oebalus es considerado el más importante debido al daño que causan sus especies al cultivo de arroz (Pantoja et al. 2000; Guharay 1999; Pantoja et al. 1995). En Centroamérica y Panamá, O. insularis es reportada como una de las especies más comunes, representando el 95% de las chinches encontrados en algunos campos cultivados de arroz (Rodríguez 1998). Según Portal et al. (1978), King y Saunders (1984), Arias y Gutiérrez (1986) y Guharay (1999), esta especie es considerada de importancia secundaria; sin embargo, bajo determinados factores climáticos y un manejo inadecuado, puede causar daños de 30 hasta 50% en la producción de arroz.
El presente estudio tuvo como objetivo cuantificar el daño ocasionado por O. insularis, en las panículas de la variedad de arroz Oryzica-1, a diferentes niveles de infestación. Además, determinar el período de susceptibilidad de las panículas al ataque de esta especie de chinche. Con este trabajo, se pretendió estimar a partir de cuántos chinches por panícula se ve afectado el rendimiento final de las espigas de arroz. Se espera encontrar un mayor daño en los granos de las espigas que son sometidos a un mayor número de individuos y en aquellas que son atacadas durante el inicio del llenado de los granos. Estos aspectos pueden ser de importancia en el diseño y ejecución de Programas de Manejo Integrado de Plagas que conlleven a mejorar los niveles de eficiencia y competitividad de la actividad arrocera en Panamá.
Materiales y Métodos
El estudio se desarrolló en el Centro de Enseñanza e Investigación Agropecuaria de La Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Panamá, ubicado en Tocumen (CEIAT 9°03′N y 79°22'W) donde la temperatura promedio para el periodo de estudio fue de 26,8°C y la precipitación promedio mensual fue de 226 mm. Aquí se establecieron dos ensayos dentro de un campo de arroz con una superficie de cuatro hectáreas sembradas con la variedad Oryzica-1.
Los ensayos consistieron en el aislamiento de panículas de arroz en jaulas. El primer ensayo evaluó el daño causado por las chinches a los granos de arroz, exponiendo las panículas a siete niveles de infestación del insecto, desde la floración hasta la cosecha. El otro ensayo tuvo por finalidad evaluar la susceptibilidad de los granos de arroz, realizando infestaciones con insectos en panículas de diferentes edades desde la floración. Para los dos ensayos (y con el objeto de poder realizar comparaciones con otros experimentos de la literatura pero, aumentando el número de tratamientos y replicas) se utilizó un diseño experimental completamente al azar que consistió en ocho tratamientos incluyendo un testigo, cada tratamiento con cuatro repeticiones.
Las jaulas empleadas en el aislamiento eran cilíndricas con un diámetro de 18 cm y una altura de 34 cm, compuestas por un armazón de alambre galvanizado de 0,5 cm de espesor unido con soldadura. Las jaulas a su vez estaban cubiertas con una bolsa de tela de tul de igual forma, pero con una longitud de 56 cm. Estas se encontraban abiertas en su parte inferior para permitir la introducción y amarre de las panículas a utilizar en el experimento y la introducción de los insectos para las infestaciones. Estas estructuras estaban sujetas mediante alambre a estacas de madera de 1,5 m de longitud.
Una vez se inició la emergencia de las panículas se seleccionaron dos áreas contiguas en los contornos de la parcela para montar los ensayos, estas áreas presentaban características homogéneas en la apariencia física de las plantas. La instalación de ambos ensayos se efectuó el 31 de octubre de 1997.
Ensayo 1.
Para la instalación de este ensayo se utilizó un área de 40 mβ cuadrados, en la cual se ubicaron los siete tratamientos y el testigo, cada uno con cuatro réplicas. Diez panículas provenientes de dos, tres o cuatro plantas aledañas entre sí fueron seleccionadas e introducidas en cada jaula. Las panículas fueron unidas, cubiertas en su extremo inferior con la bolsa de tul y aseguradas por fuera con un alambre plastificado para evitar el escape de los insectos.
Cada jaula con diez panículas se infestó con uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis y siete individuos; hubo un testigo sin infestación. Los tratamientos fueron revisados cada dos días para verificar la presencia de los insectos y reponer aquellos que habían muerto o escapado.
Ensayo 2.
Para evaluar la susceptibilidad del grano a la infestación de panículas de diferentes edades, se utilizó el esquema de trabajo empleado en el ensayo No.1, con la diferencia que en las jaulas se introdujeron diez chinches, excepto en el testigo no infestado. Las infestaciones se hicieron a intervalos sucesivos de cuatro días a partir de la floración hasta la cosecha. El aislamiento de las espigas en cada jaula se realizó el mismo día en que se estableció el ensayo. En el testigo, las diez panículas fueron introducidas a las jaulas (sin chinches) desde el momento de su emergencia. Con el propósito de tener mayor potencia estadística y siguiendo modelos encontrados en la literatura, los tratamientos fueron 10 chinches/10 panículas en distintos momentos así: cuando ocurrió la emergencia de espigas, a los 4, 8, 12, 16, 20 y 24 días después.
Para todas las infestaciones y reposiciones realizadas en la ejecución de estos ensayos, los insectos fueron colectados en las parcelas de investigación del CEIAT mediante una red entomológica.
Cosecha de los ensayos.
El levantamiento de ambos ensayos se efectuó seis semanas después de su instalación (3 de diciembre de 1997). Cada tratamiento se cosechó individualmente utilizando tijeras podadoras. Las panículas se introdujeron en bolsas de papel manila de 4.535 gr selladas e identificadas apropiadamente. Este material se trasladó al laboratorio, donde las panículas de cada tratamiento fueron desgranadas manualmente separando todo material extraño a fin de dejar los granos lo más limpio posible. Los granos de cada tratamiento fueron pesados en una balanza analítica y regresados a sus respectivas bolsas, sellados nuevamente y expuestos al sol durante varios días para reducir su humedad al 13%.
Procesamiento de los granos cosechados.
Para efectos de evaluar el daño ocasionado por O. insularis a los granos de arroz, se consideró el rendimiento de campo (arroz en cáscara) y el rendimiento industrial (arroz descascarado o pilado). En el caso del rendimiento de campo, el procesamiento de los granos se circunscribió al desgrane manual, pesado, secado y limpieza de los mismos. Con respecto al efecto que tuvieron las chinches en el rendimiento industrial, basándose en el peso final del arroz pilado por tratamiento, los granos se descascararon manualmente ya que no poseían el peso mínimo requerido por la máquina piladora o molinillo.
Para el descascarado manual se pesaron los granos de cada tratamiento en la balanza analítica y se revisó grano por grano. Según su apariencia y condición, los granos se ubicaron en una de cuatro categorías así: granos sanos, granos picados, granos manchados y granos vanos.
Una vez separados por categoría, cada grupo de granos se colocó en platos de Petri y revisados en su conjunto para luego contarlos y pesarlos en la balanza analítica. Esta segunda revisión y el recuento de granos por categoría, permitió reubicar todos aquellos mal clasificados. Para extraer las cariópsides (granos descascarados) manualmente cada grano fue separado de la lema y la pálea. Siendo a su vez clasificados en cariópsides sanas y cariópsides dañadas.
Las cariópsides sanas y dañadas se contaron y pesaron para cada categoría por tratamiento. Esto permitió obtener datos más completos y exactos en cuanto a los totales de granos y peso de los mismos por tratamiento y categoría establecida. Además, de permitir una mejor apreciación de los diferentes tipos de daño ocasionados por los insectos y otros agentes.
Análisis estadístico.
Para determinar el efecto de los diferentes niveles de infestación de chinches sobre el rendimiento final de granos, los valores por tratamiento correspondientes al número total de granos, número de cariópsides sanas (granos descascarados) y número de cariópsides dañadas por tratamiento fueron sometidos al análisis de varianza correspondiente al diseño completamente al azar. En los casos donde se encontraron diferencias se utilizó la prueba de post comparación de medias de Duncan. Para analizar si existía diferencia entre las cariópsides sanas y dañadas luego de descascarar se utilizó la prueba t de Student para dos muestras. Para realizar los análisis se utilizó el Software Statistic® (Statistica for Windows 1994).
Resultados y Discusión
Ensayo 1. Rendimiento de campo (arroz en cáscara)
Los resultados indican que no existen diferencias en los pesos obtenidos de los granos de arroz en campo ni en el número total de granos obtenidos entre tratamientos y testigo (F = 1.2; p >0.05, gl = 7, 24 y F= 1.1; p>0.05, gl=7, 24) (Tabla 1).
Rendimiento industrial (arroz descascarado o pilado)
Posterior al descascarado de los granos por tratamiento y categoría, se sumaron todos los granos cuyas cariópsides estaban sanas e igualmente se sumaron sus respectivos pesos. Ambas variables no mostraron diferencias significativas (F = 1.4, p >0.05, gl = 7, 24 y F =1.2, p>0.05, gl= 7, 24) (Tabla 2).
El descascarado manual permitió determinar que no existen diferencias entre el número de cariópsides sanas y dañadas (t= 0.6, p > 0.05, gl = 4). La apariencia externa de los granos no es un indicativo exacto de su condición interna ya que el 11,2% de los granos que aparentemente estaban sanos se encontraron afectados por los insectos y, por el contrario, el 38,27% de los granos con evidentes puntos o marcas que se asociaron con la acción alimentaria de las chinches estaban sanos internamente. Por otro lado, granos categorizados como manchados aportaron 27% de cariópsides sanas y el porcentaje restante en cariópsides dañadas (Tabla 3).
Con relación al número de granos dañados (Tabla 4), se totalizaron todos aquellos granos que resultaron realmente afectados por tratamiento, los resultados mostraron diferencias significativas entre testigo y tratamientos (F = 2.9, p < 0.05, gl = 7, 24). La prueba de comparación múltiple de Duncan indica que la exposición de siete individuos en 10 panículas provoca una diferencia significativa de granos dañados con respecto al tratamiento (á = 0.05).
Los resultados, indican que niveles de infestación de hasta 0,7 chinches/panícula no influyen significativamente en el rendimiento de arroz en cáscara ni en el pilado. Sin embargo, a este nivel de infestación el número de cariópsides dañadas por espiga resulta significativamente mayor. Esto sugiere que para el área de estudio niveles de infestaciones mayores de 0,7 chinches/panícula pueden ser un indicativo de poblaciones capaces de provocar una reducción en la calidad y cantidad de los granos. Estos resultados son similares a los encontrados por Pantoja et al. (1993), quienes no encontraron diferencias significativas en el efecto de uno, dos, y tres parejas de O. ornatus y O. insularis sobre 100 granos de arroz. De igual manera, Odglen y Warren (1962), no encontraron diferencias en el peso de los granos al exponer panículas de arroz a 20, 40 y 80 chinches de O. pugnax. Sin embargo, estos datos difieren con los registrados por Gutiérrez et al. (1983, 1985) al evaluar el efecto producido por O. insularis en arroz de riego utilizando niveles de infestación de 0.3, 0.7 y 1.1 chinches por panícula, ellos encontraron que a partir de índices poblacionales de 0,3 insectos/panícula se producen efectos en los rendimientos de hasta 27% y que cuando estos índices eran de 1,1 insectos/panícula, las pérdidas se incrementaron hasta el 65%.
Es importante señalar que el establecimiento de los niveles poblacionales sobre los cuales se debe tomar la decisión de aplicar un tratamiento químico de control son producto de observaciones e investigaciones que se han efectuado en diversas áreas arroceras, y es de esperarse que existan diferencias de zona a zona y de país a país, por toda una serie de factores que deben considerarse como: las condiciones climáticas, la hora en que se realizan los muestreos, la proporción relativa de insectos por panícula, la estabilidad de la población, el efecto de parasitoides sobre los huevos, la presencia o ausencia de varios tipos de hongos y el tamaño del grano (Bowling 1967). Además de los factores antes descritos, es obvio que la especie en estudio es un factor fundamental, debido a las variaciones que las mismas pueden tener en su comportamiento.
Número (N) y peso (P) de los granos en 10 panículas de arroz sometidas a diferentes niveles de infestación de Oebalus insularis. No existen diferencias en ninguna de las dos variables entre tratamientos y testigo (F = 1.22; p = 0.3270, p>0.05, gl = 8,35 y F = 1.08; p = 0.4019, p>0.05, gl = 7,3).
Número (N) y peso (P) en gramos de cariópsides sanas en 10 panículas de arroz sometidas a diferentes niveles de infestación de Oebalus insularis. Ambas variables no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento y el testigo (F = 1.41, p = 0.2465, p>0.05, gl = 7,31 y F =1.175, p = 0.3530, p>0.05, gl = 7,31).
Total de granos por categoría antes del descascarado y la relación de cariópsides sanas y dañadas luego de descascarar. No existen diferencias entre el número de cariópsides sanas y dañadas (t = 0.571, P = 0.598, P> 0.05, gl = 4).
Número de granos dañados en 10 panículas de arroz sometidas a diferentes niveles de infestación de Oebalus insularis. Los resultados mostraron diferencias significativas entre testigo y tratamientos (F= 2.97, p= 0.02158, p< 0.05, gl = 7,31), medias seguidas de la misma letra no difieren entre sí (p=0.05) significativamente (prueba de Duncan).
Número (N) y peso (P) de las panículas de arroz de diferentes edades después de infestaciones con Oebalus insularis. Ambas variables no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento y el testigo (F = 0.746155, p = 0.636, p>0.05, gl = 7,31 y F= 0.4382, p= 0.868, p>0.05, gl = 7,31).
Peso promedio y número promedio de cariópsides sanas, después de infestaciones con Oebalus insularis en panículas de arroz de diferentes edades. Ambas variables mostraron diferencias significativas (F= 4.04, p = 0.00059, p< 0.05, gl = 7,3) y (F = 3.92, p = 0.0069, p< 0.05, gl = 7,3). Medias seguidas de la misma letra no difieren entre sí (p=0.05) significativamente (prueba de Duncan).
Ensayo 2. Rendimiento en campo.
Los resultados indican que no existen diferencias en el peso ni en el número de granos obtenidos de las panículas de arroz infestadas a diferentes edades (Tabla 5) (F = 0.7, p >0.05, gl = 7, 24 y F = 0.4, p >0.05, gl = 7, 24). Lo que indica que a niveles de infestación, tan altos, como un chinche por panícula, desde la aparición de la inflorescencia y con infestaciones progresivas cada cuatro días hasta los 24 días posteriores a la floración, no se afecta en el número ni el peso de los granos producidos en cada panícula.
Al igual que en el experimento anterior, se observó que la apariencia externa de los granos no es un indicativo de la condición interna de las cariópside ya que el 9,4% de los granos que aparentemente se clasificaron como sanos, al descascararlos presentaron cariópsides afectadas por los insectos. El 63,90% de los granos clasificados como picados resultaron con cariópsides sanas y el 27,40 % de los manchados resultaron con cariópsides sanas.
Con respecto al rendimiento industrial ambas variables mostraron diferencias significativas en relación al total de granos y peso de granos sanos después del descascarado (Tabla 6) (F = 4, p< 0.05, gl = 7,24) y (F = 3.9, p < 0.05, gl = 7,24).
La prueba de comparación múltiple de Duncan (α = 0.05) determinó que los tratamientos en los que los insectos fueron introducidos a los 12, 16, 20 y 24 días después de la emergencia de panículas no mostraron diferencias con el testigo y estos a su vez son significativamente diferentes a los tratamientos en que las chinches fueron introducidos en la etapa inicial de la formación de los granos, correspondiendo al momento de la emergencia de panículas, 4 y 8 días posteriores a la misma.
Los resultados sustentan la hipótesis de que la etapa de susceptibilidad del cultivo de arroz Orizica-1 a O. insularis ocurre durante los primeros diez días desde la floración, lo cual corresponde al estado en formación de los granos. Pasado este período, infestaciones de hasta 1 chinche por panícula no tendrán efecto significativo en el rendimiento del arroz en cáscara ni en el pilado. Estos resultados son similares a los obtenidos por Viator et al. (1983) y Gutiérrez et al. (1983), quienes trabajaron con N. viridula y O. pugnax determinaron el efecto de la alimentación de estos insectos sobre el peso de semillas, germinación y calidad culinaria, al realizar infestaciones de cero, uno, dos, tres y seis parejas (macho y hembra) de insectos adultos sobre diez panículas aisladas en dos estados de maduración del grano (lechoso y pastoso).
Conclusiones
Los resultados indican que niveles de infestación de hasta 0,7 chinches/panícula de O. insularis no influyen significativamente en el rendimiento de arroz en cáscara ni en el pilado. Sin embargo, a este nivel de infestación el número de cariópsides dañadas por espiga resulta significativamente mayor. Lo que sugiere que niveles de infestaciones mayores a 0,7 chinches/panícula pueden ser considerados como un umbral para la aplicación de tratamientos químicos.
Se puede señalar que la etapa de susceptibilidad del cultivo de arroz Orizica-1 a O. insularis ocurre durante los primeros diez días desde la floración, que corresponde al estado en formación de los granos. Pasado este período, infestaciones de hasta un chinche por panícula no tendrán efecto significativo en el rendimiento del arroz en cáscara ni en el pilado.
Las aplicaciones de insecticidas efectuadas en los campos comerciales de arroz para el control de “chinches de las espigas” son, por lo general, injustificadas, puesto que el nivel económico de daños encontrado para O. insularis es muy elevado e improbable que se de en condiciones naturales.