El cambio climático ha marcado el comienzo de una era de sequías más frecuentes y extremas, que limitan el suministro de agua para la agricultura y estresan los cultivos
En respuesta, las empresas agrícolas han estado desarrollando muchas variedades de maíz y otras plantas tolerantes a la sequía. Estas plantas tolerantes a la sequía pueden tener un beneficio adicional, si no se advierte, la resistencia a los ácaros y otras plagas.
El estrés hídrico que surge de las condiciones de sequía puede desencadenar brotes de escarabajos de la corteza, barrenadores de la madera y comedores de savia como los ácaros. Pero un equipo de investigadores dirigido por Ricardo Ramirez, Ph.D., profesor asociado de biología en la Universidad Estatal de Utah, descubrió que las plantas que se cultivan (y a veces se diseñan) para resistir la sequía también pueden defenderse de los ácaros. Su investigación se publicó el 25 de noviembre en la revista Journal of Economic Entomology.
Las plantas con estrés hídrico generalmente aumentan sus concentraciones tisulares de azúcares, aminoácidos y otros compuestos inorgánicos. Por tanto, el valor nutricional de las plantas aumenta, especialmente en los animales herbívoros. Las especies de ácaros, en especial, han mostrado mayores tasas de reproducción, tiempos de rotación generacional más cortos y eclosiones de huevos más rápidos en plantas con estrés hídrico que en plantas en condiciones óptimas.
Los ácaros se han convertido últimamente en una plaga más difícil de controlar, documentada para resistir más de 95 ingredientes activos en pesticidas comerciales. El ácaro de la hierba Banks (Oligonychus pratensis), un diminuto artrópodo de ocho patas (0,45 milímetros) que se sabe que se alimenta de césped y maíz, se encontró en estudios anteriores que estaba suprimido por el sorgo resistente a la sequía, porque la planta tenía temperaturas de hojas más bajas durante estrés hídrico. Las temperaturas más bajas pueden haber retrasado el desarrollo de los ácaros, ya que el aumento de las temperaturas se correlaciona con tasas más altas de reproducción y desarrollo. Sin embargo, pocos estudios han analizado la relación entre las plagas herbívoras y los cultivos tolerantes a la sequía.
Para probar la capacidad de las plantas resistentes a la sequía para resistir también a los ácaros (y tal vez a otras plagas), Ramírez y su equipo cultivaron tres híbridos de maíz tolerantes a la sequía:
El equipo probó cómo las plantas híbridas de maíz tolerantes a la sequía y susceptibles a la sequía cultivadas en diferentes niveles de riego afectaron los niveles de ácaros del césped de Banks en el invernadero. Luego, las poblaciones de O. pratensis se evaluaron en un experimento de campo de dos años con híbridos de maíz tolerantes a la sequía y susceptibles a la sequía.
Los hallazgos fueron sorprendentes: las respuestas de la población de ácaros fueron similares en plantas tolerantes y susceptibles sometidas a riego óptimo. Pero cuando se retuvo el agua (simulando una sequía), las poblaciones de ácaros se redujeron en general en los tres tipos de plantas tolerantes a la sequía. Tanto en experimentos de invernadero como de campo, las plantas con estrés hídrico desarrollaron hojas más pequeñas y expresaron temperaturas de las hojas más altas. También se midieron las poblaciones de huevos de ácaros en híbridos tolerantes a la sequía bajo estrés hídrico.
En los invernaderos, la densidad de ácaros móviles (adultos) se redujo 1,4 veces en el maíz híbrido tolerante a la sequía, en comparación con los híbridos susceptibles a la sequía cuando ambos estuvieron expuestos al estrés hídrico. En el campo, la temporada de campo de 2015 vio la densidad de huevos y móviles afectados por el riego; la densidad de huevos y móviles fueron 1,6 y 3 veces mayores, respectivamente, en plantas con estrés hídrico. Al año siguiente, los híbridos tolerantes a la sequía redujeron la densidad móvil más de 1,2 veces que los híbridos susceptibles a la sequía. También hubo algunas diferencias con el tipo de híbrido utilizado.
“La mayor sorpresa fue con respecto a la interacción entre los híbridos de maíz tolerantes a la sequía expuestos al déficit hídrico y los ácaros que no aumentan a las tasas observadas con los híbridos de maíz tradicionales, sin la tecnología tolerante a la sequía, expuestos a las mismas condiciones de estrés hídrico”, Dice Ramírez.
Ramírez explicó además que los estudios de campo se realizaron en diferentes condiciones estacionales. “En particular, más precipitaciones y temperaturas más frías podrían afectar la producción de huevos”, dice. Sobre las diferencias en los híbridos comerciales, “diferentes empresas utilizan diferentes enfoques para desarrollar tecnologías tolerantes a la sequía, algunas mediante manipulación genética y otras mediante el fitomejoramiento tradicional. Lo que esto significa es que existen diferencias en los mecanismos que pueden estar en juego".
Ramírez y sus colegas llevaron a cabo este estudio debido a un trabajo previo realizado en sorgo que mostró el efecto de las tecnologías tolerantes a la sequía en los ácaros, además del hecho de que los productores occidentales han estado experimentando condiciones más cálidas y secas que hacen que el estrés hídrico sea más común. "A partir de ahí, fue una curiosidad [en cuanto a] si los ácaros responderían a las plantas que pueden manejar el estrés hídrico de una manera similar".
Traducción: Cecilia González P.
Publicado: 07 de enero de 2021
Fuente: Entomology Today
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