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Introducción
El arroz, Oryza sativa L., después del trigo es el cereal más producido en el mundo1, considerándose fuente básica de alimentación para más de la mitad de la población mundial. La producción mundial de arroz está distribuida en Asia 90.45 % (China: 27.73 %, India 21.7 %), Europa y Australia 0.6 %, Latinoamérica 3.52 %, África 4.09 % y EUA 1.36 %2. El consumo per cápita mundial es de 40 a 60 kg por habitante en los últimos 40 años, y se prevé que este ritmo se mantenga3,4.
En América Latina y el Caribe, se cultivan aproximadamente 6.7 millones de ha, con una producción total de 26.4 millones de toneladas, siendo los principales países productores: Brasil con 49 %, seguido por Colombia (9.8 %), Perú (9.3 %), Argentina (3.9 %) y Venezuela (3.6 %)5,6.
En Venezuela, el arroz junto con el maíz (Zea mays L.) son los principales cereales cultivados, la producción se localiza en dos regiones: Llanos centrales (estado Guárico) y Llanos occidentales (estados Cojedes, Portuguesa y Barinas). La siembra se realiza en dos ciclos por año, una en el período norte-verano (noviembre a abril), otra en el período de lluvia (mayo a octubre), predominando los sistemas de producción bajo riego por inundación7-9.
Se han mencionado como plagas principales en el cultivo de arroz, al barredor Spodoptera frugiperda, la sogata Tagosodes orizicolus, las chinches vaneadoras, Oebalus insularis y O. ypsilongriseus y al gorgojo acuático del arroz, Lissorhoptrus venezolanus Kuschel7,8,10-21.
El gorgojo acuático del arroz (GAA), L. oryzophilus Kuschel (Coleoptera Erirhinidae) nativo de los EUA, originalmente se alimentaba de gramíneas y ciperáceas22,23. Cuando el arroz fue introducido a EUA, el GAA se convirtió en una de las plagas más destructivas del cultivo, considerado actualmente como uno de los fitófagos plaga más importantes del arroz en el mundo, permaneció limitado en Norte América hasta que, en 1976, se disemina en Japón24, luego de esto, fue detectado en China25, Corea26, la India27, y en Europa28,29.
En América Latina se han identificado varias especies, en Colombia se ha informado de tres especies L. bosqi, L. oryzophilus, L. oryzae, en Cuba, L. brevirostris es reportada como una de las especies plaga más importantes, razón por la cual este país ha investigado más que otros países de América latina el manejo de esta plaga. Mientras que en Venezuela se ha conseguido L. oryzophilus, L. venezolanus, y otra especie del mismo género, aún sin identificar, localizándose en todas las zonas arroceras del país20,21,30,31. Además, se halló Lissorhoptrus isthmicus Kuschel, en Nicaragua, Panamá, República Dominicana, Haití, Puerto Rico, Colombia, y Venezuela, Lissorhoptrus kuscheli O’Brien, localizada en Colombia y Venezuela32,33. En Brasil y Argentina, se cita a la especie Oryzophagus oryzae (Costa Lima, 1936 (= Lissorhoptrus oryzae Costa Lima, 1936), es llamado comúnmente GAA o bichera de la raíz del arroz y también se ha reportado, Lissorhoptrus tibialis (Hustache). La distribución de la especie O. oryzae alcanza a Argentina, Bolivia, Brasil, Paraguay y Uruguay, y forma parte del grupo de los GAA34,35.
El género Lissorhoptrus (Coleoptera: Curculionidae), representa uno de los principales insectos-plaga de importancia económica para el cultivo de arroz bajo el sistema de riego, se alimenta de raíces de plántulas recién germinadas36,37. De esta forma, tanto el anclaje como la absorción de los nutrimentos son afectados, retardando así el crecimiento y provocando la marchitez en las plantas. Las altas infestaciones del gorgojo en la siembra con semilla pregerminada, obliga a los agricultores a replantar los campos debido a los severos daños causados por el adulto38,39.
Adicionalmente, se obtuvo información acerca del comportamiento de los insectos en función de la temperatura, sus hospederos en ensayos llevados a cabo desde los 10 a 50 °C. El amplio rango de actividad de alimentación (14 a 48 °C, con un rango de preferencia de 26-34 °C) demostraron la adaptación de esta especie a varias condiciones de campo y permite explicar la amplia distribución geográfica de la especie (Estados Unidos, China e Italia, Lupi et al.40 que pudiera ampliarse a Sur América.
La información que se presenta forma parte de un proyecto con el fin de determinar la fluctuación poblacional de las plagas del arroz en Calabozo, estado Guárico, haciendo hincapié en este caso de L. venezolanus, una de las especies de insectos más importantes que atacan las siembras en el Sistema de Riego Río Guárico (S.R.R.G) y así mismo, determinar su relación con las variables climáticas: precipitación, evaporación, temperaturas máximas, media y mínima7,8,17-19,21,41.
Materiales y métodos
El dispositivo empleado como trampa de luz es una modificación al tipo Pensilvania desarrollado por Frost42, realizada por Doreste43, descrita por Vivas7,20,44.
Cada día a las 16:00 p.m. se colocó un frasco cianurado y se encendió la luz de la lámpara que se encuentra muy cercana a la planta sede del Centro INIA Guárico. A las 7:30 a.m. del día siguiente, se apagó la luz, se tomó el recipiente y se extrajo el material atrapado durante la noche, luego se separaron los insectos sujetos a estudio. Se conservaron las especies de interés agronómico y algunos ejemplares, se enviaron al personal de Entomología del CENIAP (INIA) para identificación y preservación7,20,44.
La información obtenida por la trampa de luz se llevó por un período de 17 años (2001 a 2017) y se comparó con la información climática de: precipitación, evaporación y temperaturas máxima, mínima y media, aportada por la sección de Climatología del Centro de Investigaciones Agrícolas del estado Guárico, ubicada en el kilómetro 28 de la carretera Nacional, vía Apure a 73 msnm, Longitud 67º 30' y Latitud 8º 52'13,15,21.
Para el análisis estadístico, se utilizó el paquete estadístico Statistix45 y de estos, se empleó la prueba no paramétrica de Kruskal y Wallis en un diseño completamente aleatorizado para las variables en estudio (Población de individuos adultos de L. venezolanus, empleando como fuentes de dicho modelo: la época, el año, los meses del año y la interacción época por año. Así como, las variables climáticas citadas anteriormente.
Resultados
La tabla 1, se presenta la variación de la población de L. venezolanus a lo largo del año para el período en el cual se realizaron las observaciones, se determinó que la mayor incidencia de la población del insecto ocurrió en los meses de abril y mayo, para luego mantenerse con ciertas variaciones durante el periodo lluvioso, con un pico en el mes de septiembre y las menores poblaciones en los meses de diciembre, enero y febrero o periodo seco, pero en general, se puede señalar que el insecto se encuentra en la región durante todo el año.
Tabla 1 Fluctuación poblacional de L. venezolanus empleando una trampa de luz ubicada en la Estación Experimental del INIA Guárico-Calabozo. Años: 2001 a 2017 (*)
| Mes/Año | E | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2001 | 0 | 9 | 127 | 297 | 133 | 1296 | 371 | 87 | 83 | 150 | 242 | 213 |
| 2002 | 68 | 57 | 4 | 725 | 264 | 7 | 5 | 20 | 49 | 240 | 58 | 8 |
| 2003 | 0 | 0 | 16 | 274 | 276 | 91 | 23 | 231 | 380 | 142 | 62 | 15 |
| 2004 | 5 | 5 | 4115 | 2381 | 268 | 182 | 782 | 3724 | 5174 | 766 | 608 | 0 |
| 2005 | 0 | 33 | 683 | 16986 | 9861 | 56 | 173 | 276 | 1386 | 1810 | 333 | 0 |
| 2006 | 1 | 10 | 161 | 69 | 483 | 42 | 35 | 38 | 132 | 543 | 30 | 0 |
| 2007 | 0 | 1 | 144 | 136 | 15 | 32 | 21 | 10 | 692 | 630 | 64 | 8 |
| 2008 | 0 | 28 | 106 | 129 | 706 | 18 | 15 | 20 | 25 | 708 | 271 | 62 |
| 2009 | 22 | 10 | 13 | 28 | 126 | 5 | 28 | 39 | 6 | 100 | 20 | 6 |
| 2010 | 0 | 0 | 0 | 5 | 30 | 57 | 11 | 38 | 919 | 407 | 150 | 0 |
| 2011 | 0 | 1 | 13 | 26 | 290 | 94 | 25 | 136 | 80 | 75 | 132 | 1 |
| 2012 | 3 | 0 | 119 | 835 | 1392 | 543 | 16 | 17 | 45 | 480 | 509 | 12 |
| 2013 | 10 | 15 | 114 | 142 | 147 | 85 | 45 | 57 | 62 | 271 | 24 | 8 |
| 2014 | 3 | 7 | 28 | 73 | 125 | 206 | 90 | 48 | 31 | 44 | 120 | 21 |
| 2015 | 2 | 0 | 20 | 49 | 31 | 1858 | 30 | 120 | 318 | 189 | 202 | 2 |
| 2016 | 0 | 0 | 5 | 34 | 232 | 3 | 10 | 4 | 13 | 193 | 115 | 8 |
| 2017 | 0 | 0 | 115 | 139 | 151 | 39 | 15 | 36 | 54 | 177 | 163 | 5 |
| | 6.706 | 10.353 | 340.176 | 1313.412 | 854.706 | 271.412 | 99.706 | 288.294 | 555.824 | 407.353 | 182.529 | 21.706 |
| s | 16.755 | 15.576 | 985.796 | 4080.008 | 2344.423 | 517.526 | 197.749 | 888.739 | 1251.298 | 427.680 | 168.329 | 51.439 |
| S2 | 280.72 | 242.62 | 971793.53 | 16646461.76 | 5496321.22 | 267833.63 | 39104.6 | 789856.97 | 1565745.9 | 182910.24 | 28334.51 | 2645.97 |
(*) Número de individuos capturados por mes. Pro. ( Promedio; s( desviación estándar; S²( varianza
El análisis de la varianza de los datos para adultos de la población de L. venezolanus, empleando como fuente de variación del modelo: la época, detectó, diferencias altamente significativas para las medias correspondientes (p≤ 0.00001).
Al comparar las épocas entre sí, se encontró que las poblaciones de L. venezolanus fueron más elevadas y estadísticamente diferentes en el periodo lluvioso que en el período seco, (tabla 2), mientras que al comparar los diferentes años, no se observó diferencias significativas a una probabilidad de (p≥ 0.0339).
Tabla 2 Comparación de las medias poblacionales de L. venezolanus para épocas del año
| Época | Rango de medias |
| Seca | 65.25 b |
| Lluviosa | 117.88 a |
Medias seguidas por una misma letra común, no son significativamente diferentes en el nivel de 5%
Al comparar los meses del año entre sí, se consiguió diferencias altamente significativas entre ellos (p≤ 0.00001), de esta manera las poblaciones de L. venezolanus fueron más elevadas y estadísticamente diferentes en los meses de abril, mayo, (meses con las mayores poblaciones), junio a octubre, cuando se comparó con los meses de diciembre, enero y febrero; donde se presentaron las menores poblaciones (tabla 3).
Cuando se realizó el análisis de varianza para determinar la relación de las variables climáticas con las poblaciones del insecto, no se observaron diferencias significativas, con las siguientes probabilidades: p≥ 0.0523 (Precipitación), 0.7152 (Evaporación), 0.2249 (T. Max), 0.6615 (T. Med), 0.0779 (T. Min).
En la figura 1, se puede apreciar que, en forma general, la mayor cantidad de insectos, se presentaron, cuando la precipitación superó a la evaporación, a excepción de lo que paso en el mes de abril y las menores poblaciones, cuando ocurren las menores precipitaciones El análisis estadístico practicado a las capturas en trampa de luz con relación a los datos climáticos de los años en estudio no dio los resultados previstos en cuanto a la significación estadística esperada.
Tabla 3 Comparación de medias poblaciones del insecto L. venezolanus para los meses del año. Años 2001 a 2017
| Meses del año | Rangos de medias |
|---|---|
| Octubre | 149.750 a |
| Mayo | 139.090 a |
| Abril | 126.840 a |
| Noviembre | 124.470 a |
| Septiembre | 121.500 a |
| Junio | 106.470 ab |
| Agosto | 99.438 abc |
| Marzo | 93.937 abc |
| Julio | 86.906 abcd |
| Diciembre | 44.406 bcd |
| Febrero | 38.469 cd |
| Enero | 26.719 d |
Medias seguidas por una misma letra común, no son significativamente diferentes en el nivel de 5%
Figura 1 Fluctuación poblacional de L. venezolanus empleando una trampa de luz ubicada en la Estación Experimental del INIA - Guárico-Calabozo. Años: 2001 a 2017
Sin embargo, si tomamos en cuenta las temperaturas (figura 2), con respecto a la TMax, las mayores poblaciones (≥ 100 individuos) se observaron entre 28 y 32 °C, luego entre los 33 y 36 °C (80 a 90 individuos) y las más bajas poblaciones (≤ 80) entre 37 y 38 °C. Con respecto a la TMin, las poblaciones más altas (≥ 100 individuos) se consiguieron entre 23 y 25 °C y las más bajas (≤ 80 individuos) a temperaturas menores a los 22 °C, Mientras que, con la TMed, las mayores poblaciones (≥ 100) se obtuvieron entre 27 y 28 °C y las menores poblaciones (< 80 individuos) a temperaturas superiores a los 30 °C.
Discusión
La mayor abundancia del insecto se observó de abril a mayo correspondiendo al final del periodo seco e inicio del lluvioso, para luego mantenerse variable con alzas y bajas en el periodo de lluvias de julio a octubre. Estos resultados concuerdan con los de CIAT46 en Colombia47-49, en Cuba quienes registran las mayores poblaciones del insecto durante el período lluvioso y los niveles más bajos durante el período seco. Iguales resultados, los reportan Aragón et al.50, pero en gallina ciega (Phyllophaga ravida Blanchard) (= Phyllophaga spp., (Coleoptera: Melolonthidae: Melolonthinae), presentó la mayor actividad de vuelo, abundancia en junio y julio, coincidiendo con los dos primeros meses de la estación de lluvias regulares en zonas maiceras del estado de Puebla en México, además cita, que el empleo de trampas de luz fluorescente negra tipo embudo se considera un método eficaz para reducir daños del complejo gallina ciega en el cultivo de maíz, del mismo modo, Trujillo51 en Calabozo, Venezuela, reporto las mayores picos poblaciones de la Sogata del arroz (Tagosodes orizicolus Muir) entre julio y agosto (período de lluvia), señalando a la misma plaga52, en Cuba, mencionan que el período que se registran las máximas poblaciones del insecto, está comprendido entre los meses de abril a noviembre y que coincide con las temperaturas más elevadas y las mayores precipitaciones.
La densidad poblacional de L. venezolanus, está relacionada con la época y los meses del año, ya que la mayor densidad poblacional de adultos, fueron observados durante la época lluviosa, en oposición con las poblaciones del insecto en el periodo seco, que coincide con los datos obtenidos por Vivas et al.20.
Al relacionar las poblaciones del GAA con las variables climáticas, las mayores poblaciones de la plaga coinciden con la época lluviosa, cuando las temperaturas medias se sitúan entre los entre 27 a 28 °C con precipitaciones por encima de los 100 mm y las más bajas poblaciones cuando las temperaturas superan 30 °C, coincidiendo con la época seca de la zona, datos que concuerdan con los reportados por Meneses et al.49,53 en Cuba, pero con picos poblacionales presentes entre los meses de junio y septiembre, manifestando que en Cuba los meses de marzo y abril son críticos para las poblaciones del picudo acuático (L. brevirostris) con el objetivo de disminuir las posibilidades del incremento poblacional de la plaga, Meneses54, Meneses et al.49 corroboran que temperaturas por debajo de 25 °C resultan desfavorables al insecto, mientras que Zou55 y Muegge et al.56 manifiestan que en el estado de Lousiana (EUA), la emergencia del adulto se reportó asociada en días que presentaron medias con temperaturas diarias por encima de los 15.6 °C. Diferentes resultados, los registra Lupi et al.29 en Italia, manifestando que las mayores poblaciones de L. oryzophilus Kuschel, las obtiene durante el mes de julio, con presencia de mayo a agosto correspondiente a la estación de verano y Zou55, en EUA (estado de Louisiana) registrando al insecto a finales de primavera (finales de abril y mayo) e inicio de verano, además, similares a los obtenidos por Kobayashi et al.57 y Kayumi et al.58 en Japón, quienes mencionan que las poblaciones del gorgojo dependen de la altitud a la cual se encuentren, siendo mayores a alturas superiores a los 1150 m.s.n.m en comparación con alturas menores a los 240 m.s.n.m, datos que se muestran contrarios a los que ocurren en las poblaciones del insecto en Venezuela en donde las mayores poblaciones se consiguen en siembras de arroz desde los 0 a 500 m.s.n.m10,15.
En diecisiete años de estudio, las mayores poblaciones del insecto L. venezolanus se presentaron durante la época lluviosa entre los meses de abril a mayo cuando las temperaturas medias se encontraron entre 28 a 29 ºC.
La densidad poblacional del gorgojo acuático del arroz se encontró relacionada con la época del año, siendo significativamente superior en la época lluviosa cuando se comparó con la época seca.
Al comparar los meses del año, se señala que las poblaciones de L. venezolanus fueron más elevadas y estadísticamente diferentes en los meses de abril y mayo cuando se compararon con el mes de diciembre, enero y febrero. No se observaron diferencias significativas entre las poblaciones del gorgojo acuático del arroz con las variables climáticas: precipitación, evaporación y temperaturas: máxima, media y mínima.
