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Revista Científica Agropecuaria 13(1): 7-15 (2009) © 2009 Facultad de Ciencias Agropecuarias - UNER CARACTERIZACIÓN DEL DAÑO DE HORMIGAS CORTADORAS EN EL CULTIVO DE SORGO (SORGHUM SPP) Diego DANS1; Marta M. ANGLADA2; Alberto MAIDANA3 1Ingeniero Agrónomo, 2Docente Titular Terapéutica Vegetal, 3Director Técnico Laboratorio de Análisis de Semillas. Facultad de Ciencias Agropecuarias UNER – Ruta 11, Km 10,5 (3101) Oro Verde, Paraná. E. Ríos RESUMEN Las hormigas cortadoras de hojas (Hymenoptera: Formicidae), causan severos daños en los cultivos agrícolas, principalmente en la etapa inicial. Sin embargo la información disponible a nivel nacional y regional, es escueta y sólo hace referencia a los daños en cultivos donde la severidad de los mismos ha requerido la aplicación de medidas de control o ha sido necesario efectuar la resiembra de los lotes por pérdida del stand de plantas. En Entre Ríos, las principales hormigas cortadoras pertenecen a los géneros Atta y Acromyrmex, siendo Acromyrmex lundii la especie predominante en el área agrícola. Con el objeto de caracterizar el daño que A. lundii produce en la etapa inicial del cultivo de sorgo y evaluar su incidencia en el desarrollo del cultivo, durante el período agosto de 2006 – marzo de 2007, se establecieron ensayos en laboratorio y en el campo experimental ”El Triángulo” de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UNER. En ambas experiencias, se aplicaron cuatro tratamientos (cultivares de sorgo) con quince repeticiones. El material vegetal fue expuesto a colonias activas de A. lundii y fueron evaluados cada siete días, registrándose el número de plantas dañadas, y caracterizando el daño ocasionado en ellas. Posteriormente se evaluó la recuperación del material ensayado al corte producido por las hormigas. Las observaciones efectuadas, permitieron determinar que todos los cultivares que intervinieron en las experiencias realizadas fueron severamente dañados por A. lundii. El número de plántulas cortadas fue similar en los dos procedimientos experimentales (laboratorio y campo) y permiten confirmar la severidad del daño producido por A. lundii en plántulas de sorgo, cuando los cortes se efectuaron en el coleóptilo y en el mesocotilo. El corte producido por A. lundii en plántulas de sorgo en ensayos en laboratorio registró valores promedio de 97,38 % y 89,46 % de plántulas cortadas y en condiciones de campo alcanzó valores promedio de plantas cortadas en el coleóptilo y en el mesocotilo que oscilaron entre el 99,85 % y el 95,08 %, dependiendo del material evaluado. La recuperación al corte, registrado para los cultivares ensayados, fue considerable (41 % - 46 %) en Laboratorio, y prácticamente insignificante (0,31 % - 2,15 %), en los ensayos en el campo. Palabras clave: Acromyrmex lundii - daño - cultivo de sorgo *Original recibido (30/03/09) *Original aceptado (10/09/09) Diego Dans et al. SUMMARY 8 RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) Characterization of damage produced by leaf-cutting ant on sorghum (Sorghum spp.) crops Leaf-cutting ants (Hymenoptera: Formicidae) cause serious damage to agricultural crops, mainly during crop first stage. However, the information available nationwide and throughout the region is plain, and it only makes reference to the damage of those crops whose damage severity has required the implementation of control measures or the re-sowing of plots of lands as a consequence of plants loss. In Entre Ríos the main leaf-cutting ants belong to the genera Atta and Acromyrmex., being the Acromyrmex lundi the predominant specie in the agricultural area. In order to describe the damage that A. lundi (Guerin, 1838) produces to sorghum crops during its first stage and to evaluate its impact on crop development, laboratory tests and works in the experimental field called “El Triángulo” were carried out during August 2006 - March 2007 in the National University of Entre Ríos, Faculty of Agronomic Sciences. In both cases, four treatments (sorghum crops) were applied fifteen times. The plant material was exposed to A. lundi active colonies and was evaluated every seven days, thus recording the number of damaged plants and the damage caused to them being described. Then the recovery of tested material from ants cut was evaluated. These observations showed that all the crops under treatment were seriously damaged by A. lundi. The number of seedling sliced off was similar in both laboratory and field experimental processes and it confirms the damage severity that A. lundi caused on sorghum seedlings when the cuts were made in the coleoptile and mesocotyl. According to laboratory tests, the cut that A. lundi made on sorghum seedlings registered average values of 97.38 % and 89.46 % while under field conditions the values ranged from 99.85 % to 95.08 %, depending on the material tested. The recovery from cut recorded for the tested crops was considerable (41% - 46 %) in laboratory, but practically insignificant (0.31 % - 2.15 %) in tests made in field. Key words: Acromyrmex lundii - damage - sorghum crop Introducción Las hormigas cortadoras (Hymenoptera: Formicidae), pertenecen a los géneros Atta y Acromyrmex clasificados dentro de la tribu Attini, que agrupa varias especies. Son insectos sociales, viven en colonias populosas compuestas por individuos que se diferencian morfológicamente de acuerdo con el trabajo y las funciones que desem- peñan dentro de la colonia. La disposición de las cámaras, la cantidad de cultivos por hormiguero y la cantidad de hormigas por colonia, varía según el género y las especies y son caracteres utilizados para diferen- ciarlas entre ellas (Folgarait, 2004). Provocan intensos daños a los cultivos agrícolas y forestales, estimándose una pérdida del 20 % de la producción agrícola debido a esta plaga (Zunino, 1971). En los sistemas productivos de la provincia de Entre Ríos, los daños consisten en pérdidas de plantas, que afectan principalmente la etapa inicial de los cultivos (girasol, maíz, lino, sorgo), las praderas y los pastizales naturales. Cortan el material vegetal, que es utilizado principalmente como sustrato para el desarrollo del hongo simbionte que constituye el alimento principal para las larvas, reinas y adultos. La actividad de Caracterización del daño de hormigas cortadoras en el cultivo de sorgo (Sorghum spp.) selección, corte, y transporte del material vegetal hacia el nido, se denomina forrajeo (Lewis et al., 1974; Fowlers y Stiles, 1980; Sheperd, 1982; Forti, 1985; Della Lucia y Oliveira, 1993). Acromyrmex lundii Guerin, es la especie que predomina en el área agrícola de Entre Ríos y causa daños severos en la etapa inicial de los cultivos. El sorgo (Sorghum spp) constituye una alternativa de importancia en los sistemas de producción mixtos, agrícolas ganaderos o ganaderos agrícolas. Es un recurso en la alimentación ganadera, avícola y también participa en secuencias agrícolas, principalmente en zonas marginales. Existen en el mercado distintos tipos de sorgos forrajeros. Para pastoreo, en nuestra zona, los que mejor se adaptan son los tipo sudan, sorgos de alta producción de forraje y muy buena capacidad de rebrote y macollaje (Seró, 2001). Los sorgos azucarados se presentan como una muy buena alternativa para silaje por su producción, calidad nutritiva y fermentativa (Romero et al., 2000). El cultivo de sorgo se encuentra distribuido en el territorio entrerriano, aunque se destacan los departamentos de Villaguay, La Paz y Paraná, como principales productores, abarcando el 38 % del área sembrada (Rodríguez y Engler, 2006). El objetivo de éste trabajo fue caracterizar el daño que produce A. lundii en las plántulas de sorgo y evaluar la incidencia de los cortes en el desarrollo del cultivo. Materiales y métodos La experiencia se realizó durante el cicloagosto de 2006 – febrero de 2007 en el campo experimental “El Triángulo”, ubicado a (31º 50´10,11” S, 60º 31´38,81” W), perteneciente a la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UNER, en la localidad de Oro Verde Entre Ríos. Los datos climáticos para la zona, indican una temperatura media anual de 20 ºC y una precipitación media anual de 1000 mm. Los suelos del área seleccionada para el estudio, pertenecen al orden Molisol con horizonte superficial mólico y subsuperficial argílico, con contenido de arcilla próximo al 35 % y 2.5 % de materia orgánica en el horizonte superficial (Carta de Suelos para la República Argentina, 1972). Presentan moderado drenaje y el uso del lote ha sido predominantemente de campo natural alternando con ciclos agrícolas. Para obtener el material ofrecido para el corte, se prepararon bandejas de plástico (16 cm x 8 cm x 4 cm) que contenían una mezcla de arena seca y tierra como sustrato (900 gr, proporción 60/40) y se sembraron 100 semillas de sorgo en cada una. Las bandejas se dispusieron en la cámara de germinación del Laboratorio de Análisis de Semillas, con 20 ºC de temperatura durante 16 horas y 30 ºC, durante 8 horas (con iluminación en el ciclo de mayor temperatura). Una vez emergidas las plántulas y con la primer hoja expandida, las bandejas se retiraron de la cámara de germinación y se llevaron al hormiguero seleccionado para el ensayo (sala contigua al laboratorio y/o campo experimental). Las plántulas de sorgo se ofrecían a las hormigas durante seis días. Se colocaban a la siete de la mañana del primer día de ensayo y se retiraban al séptimo día, a la misma hora. Finalizado el tiempo de exposición, se retiraban las bandejas del lote o de la cámara de alimentación (según correspondiera), se realiza- ban las observaciones y luego se las trasladaba al laboratorio donde se aguardaba siete días (desde el momento en que se retiraron del campo/laboratorio) para evaluar la recuperación de las plántulas. La duración de la exposición (6 días) se estableció teniendo en cuenta la frecuencia con que se monitorean los lotes de cultivo. Se trabajó con cuatro cultivares: Sorgo forrajero, con bajo contenido de lignina (SF bmr) BROWM MID-RIB; Sorgo silero, con bajo contenido de lignina (SS bmr); Sorgo granífero blanco (SB); Sorgo granífero con alto contenido de taninos (SG at). En el campo experimental, se marcaron los hormigueros de Acromyrmex lundii y seleccionó uno de ellos. Verificada la actividad y determinado el área de forrajeo de las hormigas, se ubicaron las repeticiones del ensayo constituidas por bandejas con plántulas de sorgo que se colocaron en el suelo, al ras del mismo. Los tratamientos se distribuyeron al azar y se RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) 9 Diego Dans et al. cubrieron con una jaula rectangular con armazón de hierro y tejido de alambre de malla hexagonal para evitar el daño por aves. El método utilizado, fue probado en ensayos previos realizados con girasol y maíz. (Anglada et al., 2006 y 2007) 10 RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) En Laboratorio se instaló una colonia de A. lundii. Para ello, se seleccionó un hormiguero en el campo y se extrajo la colonia que fue acondicionada en tres cajas de acrílico interconectadas por mangueras de goma. La principal, contuvo a la colonia. La segunda, es donde depositan los residuos y la tercera ofició de cámara de alimentación donde se ubicó una estructura con tres estantes para distribuir los tratamientos. Se lo dispuso en una sala anexa al Laboratorio, se lo mantuvo en condiciones controladas de temperatura (20 ºC – 22 ºC) y se suministró humedad a través de un recipiente que contenía agua, ubicado en la caja donde disponían los residuos. Los tratamientos (cuatro cultivares) se distribuyeron en las experiencias en campo y en laboratorio conforme a un diseño completamente aleatorizado, utilizando un solo factor de variación La unidad experimental estuvo constituida por bandejas con 100 semillas en cada tratamiento y se realizaron quince repeticiones. En cada ensayo se mantuvo una bandeja como testigo que permitió determinar exactamente el número de plántulas emergidas y referir con ella los valores obtenidos en porcentaje. La inferencia estadística se evaluó mediante análisis de varianza para modelos de efectos fijos para una variable discreta. Las medias se contrastaron mediante el Test de Duncan con un nivel de significación del 5%. Los datos obtenidos en las experiencias, se procesaron mediante el Software Estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2009), previa transformación a arco seno de la raíz cuadrada de la proporción. Resultados y discusión Al observar el comportamiento de los insectos en estudio, pudo determinarse que la actividad de corte y acarreo involucra una serie de tareas que pueden enunciarse de la siguiente manera: a) llegada de la operaria a la bandeja, que contiene las plántulas de sorgo y elección de una de ellas, b) ascenso, c) se aferra, se ubica con la cabeza hacia abajo y mediante movimientos circulares continuos que efectúa con las mandíbulas sobre el coleóptilo, lo marca; d) profundiza las marcas efectuadas y secciona el coleóptilo; e) parte de la plántula cae en la bandeja, la recupera, carga y trasporta. En varias oportunidades, una vez que los tratamientos fueron ubicados, las hormigas los detectaban inmediatamente y comenza- ban a explorar todas las bandejas, para luego cortar en primer lugar el sorgo forrajero con bajo contenido de lignina; luego el sorgo silero con bajo contenido de lignina; posteriormente el sorgo blanco y por último el sorgo granífero. El corte en las plántulas (Fig. 1) involucró: a) Corte de coleóptilo: los cortes los realizaban a distintas alturas, sobre el nivel del suelo, afectando la primera hoja y por debajo del nivel del suelo, afectando el punto de crecimiento (pudiendo llegar al mesocotilo). b) Corte de la primera hoja: los cortes observados fueron los efectuados en la vaina y/o la lámina, cuando esta última se encontraba expandida. c) Corte de la primera y segunda hoja: lo realizaban en la vaina de la primera hoja y la lámina o parte de la lámina de la segunda hoja. d) Corte de la segunda hoja: lo realizaban en la lámina de la segunda hoja, en distintos sectores. En el trabajo que se describe se consideraron los cortes efectuados en el coleóptilo (a) ya que ellos dañan en forma severa a las plantas, provocan retrasos en el desarrollo y/o pérdida de las plántulas. Caracterización del daño de hormigas cortadoras en el cultivo de sorgo (Sorghum spp.) Figura 1. Características del corte de A. lundi en plántulas de sorgo (Foto: D. Dans) Ensayos en el Laboratorio Como se observa en la Fig. 2, el sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr), presentó la media poblacional más alta para la variable en estudio, determinándose que es el tratamiento donde se obtuvo el mayor porcentaje de plántulas cortadas por las hormigas. En el mismo sentido se estableció que el sorgo blanco (SB) y el sorgo forrajero con bajo contenido de lignina (SF bmr), obtuvieron valores de plántulas cortadas inferiores al valor promedio obtenido para el sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr), sin que ello resulte significativo al momento de evaluar el corte en esos cultivares, como resultado de la preferencia ejercida por las hormigas. El sorgo granífero alto tanino (Sg at), fue el cultivar menos dañado por las hormigas cortadoras, alcanzando un promedio de 89,46 % de plántulas cortadas. Del análisis de varianza, no surgieron diferencias estadísticamente significativas en el porcentaje de plántulas cortadas (corte de coleóptilo) entre los cultivares ensayados (Fig. 2). Respecto de la recuperación de las plántulasde sorgo al corte producido por A. lundii (Fig. 2), no se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. El sorgo granífero alto tanino (Sg at) presentó el mayor porcentaje de recuperación de las plántulas cortadas, a los siete días de retiradas las bandejas de la cámara de alimentación. Cuando se comparó lo ocurrido entre el sorgo blanco (SB) y los restantes cultivares ensayados, no se presentaron diferencias estadísticamente significativas en la recuperación de las plantas frente al daño provocado por A. lundii. RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) 11 Diego Dans et al. % Recuperacion % Cortes SF bmr SS bmr SB S gat Cultivares de sorgo 83,92 86,18 88,43 90,69 92,94 95,20 97,45 99,71 % C or te s 32,91 35,59 38,27 40,96 43,64 46,33 49,01 51,69 % R ec up er ac io n a a a a a a a aError Estándar % Recuperacion % Cortes Figura 2. Incidencia del daño de Acromyrmex lundii expresado como porcentaje de corte de coleóptilo y hojas de sorgo en el ensayo de laboratorio. Porcentaje de recuperación de las plántulas. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan p ≤ 0.05 El sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr), fue el material que logró el menor porcentaje de recuperación de las plántulas, al corte efectuado por las hormigas (41,15 %). El sorgo blanco (SB), registró el 94,08 % de plantas cortadas por A. lundii y alcanzó el 44,92 % de recuperación de las plántulas, cuando el corte se efectuó en el coleoptilo. El sorgo granífero alto tanino (Sg at), fue el cultivar menos dañado por A. lundii y presentó la mayor recuperación de plantas (46,85 % en promedio). El sorgo forrajero bajo tanino (SF bmr) y el sorgo silero bajo tanino (SS bmr), alcanzaron valores similares de recuperación de plántulas, que fluctuaron entre el 41,15 % y el 43,54 %. En los resultados descriptos, debe considerarse que cuando se produjo el corte, el punto de crecimiento se encontraba debajo de la superficie del sustrato. La hormiga corta el coleóptilo pero no alcanza a dañar el punto de crecimiento. En los casos en que el corte se produjo cuando el mesocotilo alcanzó la superficie y el punto de crecimiento se hallaba por encima de ella, la planta no se recupera. Ensayos en el campo Para lograr el corte de una plántula con dos hojas, cumpliendo con los pasos citados previamente, le insume a una operaria 57 segundos. También pudo observarse que mientras algunas hormigas sólo cortan, otras cortaban y acarreaban, incrementando la capacidad de trabajo, que a la vez debe correlacionarse con el número de individuos activos por colonia y el momento del día en que se registra la actividad. Los valores de plántulas cortadas por las hormigas fueron muy elevados y próximos al ciento por ciento, en todos los cultivares ensayados. El sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr), registró el mayor porcentaje de plantas cortadas por A. lundii. El sorgo granífero alto tanino (Sg at), fue el cultivar menos dañado por A. lundii. El sorgo forrajero bajo tanino (SF bmr) y el sorgo blanco alcanzaron valores similares de corte (Fig. 3). 12 RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) Caracterización del daño de hormigas cortadoras en el cultivo de sorgo (Sorghum spp.) Figura 3. Incidencia del daño de Acromyrmex lundii expresado como porcentaje de corte de coleóptilo y hojas de sorgo en el ensayo a campo. Porcentaje de recuperación de las plántulas. Letras distintas indican diferencias significativas según el prueba de Duncan p ≤ 0.05 Respecto de la recuperación de las plántulas de sorgo al corte de las hormigas, observado en el campo, el sorgo blanco (SB) fue el que logró la mayor recuperación, alcanzando un porcentaje promedio del 2,15 %. En orden decreciente, la mayor recupe- ración fue alcanzada por el sorgo granífero alto tanino (Sg at) y con un porcentaje de recuperación muy próximo al precitado (1,77%). Luego se posicionó el sorgo forrajero con bajo contenido de lignina (SF bmr) con 1,69 %. El sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr), prácticamente no logró recuperarse del corte efectuado por A. lundii 0.31 % (Fig. 3). Las altas temperaturas y radiación, propias del mes de febrero, favorecieron la elongación del mesocotilo. Ello determinó que el punto de crecimiento se encontrara por encima de la superficie del sustrato, las hormigas cortaron a la altura del mesocotilo y la plántula no se recuperó. Pudo observarse que A. lundii, realizó dos cortes: el primero lo efectuó sobre el coleóptilo y el segundo, en el mesocotilo. En las observaciones realizadas durante los seis días, en que el ensayo permaneció en el campo, se observó que las hormigas cortaban primeramente el sorgo forrajero con bajo contenido de lignina (SF bmr) y el sorgo silero con bajo contenido de lignina (SS bmr) para luego continuar su actividad en las bandejas que contenían el sorgo blanco (SB) y por último, cortaban el sorgo granífero alto tanino (Sg at) Los valores de corte obtenidos en los dos procedimientos experimentales de campo y laboratorio, permitieron confirmar la severidad del daño producido por A. lundii en las plántulas de sorgo. Si lo lleváramos al cultivo, podría valorarse como reducción del stand de plantas. Todos los cultivares ensayados, fueron severamente dañados por A. lundii y el registro más bajo correspondió al cultivar de sorgo granífero con alto contenido de tanino. La recuperación al corte de las hormigas, registrado para los cultivares ensayados, fue % Recuperación % Cortes SF bmr SS bmr SB S gat Cultivares de sorgo 92,09 93,28 94,46 95,64 96,83 98,01 99,19 100,38 % C or te s -0,06 0,44 0,94 1,44 1,94 2,44 2,94 3,44 % R ec up er ac ió n a a a a a a a a Error Estándar % Recuperación % Cortes RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) 13 Diego Dans et al. considerable (41 % - 46 %) en laboratorio y fueron prácticamente insignificantes, en los ensayos en el campo. 14 RCA. Rev. cient. agropecu. 13 (1-2): 7-15 (2009) En la época de desarrollo del cultivo si las temperaturas van acompañadas con lluvias las hormigas intensifican la actividad de corte, el acarreo y el establecimiento de nuevas colonias. La etapa inicial del cultivo y las condiciones ambientales imperantes en ese momento, resultan decisivas para establecer el impacto económico del daño producido Conclusiones Todos los cultivares de sorgo ensayados, fueron severamente dañados por A. lundii, no presentando selectividad para el corte en los cuatro híbridos probados. La recuperación al corte de las hormigas, registrado para los cultivares ensayados, fue considerable en laboratorio, y prácticamente insignificante en los ensayos de campo El sorgo granífero alto tanino (Sg at), fue el cultivar menos dañado en el campo y en laboratorio y alcanzó el mayor porcentaje de recuperación, en condiciones de laboratorio. Agradecimientos El presente trabajo se realizó en el marco del PID – UNER 2106 “Hormigas Podadoras. Estudios bioecológicos y alterna- tivas de manejo en sistemas agrícolas y vegetación de monte en Entre Ríos” y forma parte del Trabajo Final de Graduación del primer autor. Referencias bibliográficas ANGLADA, M. 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