Como parte del mejoramiento que por años se ha hecho a la planta forrajera Urochloa -que tiene un alto aporte nutricional para el ganado y la capacidad para retener carbono-, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), estudia su resistencia y respuesta a la infestación del ácaro rojo (Tetranychus urticae), plaga que se reportó por primera vez en África oriental, donde se adelantó parte del proyecto.
En un contexto en el que la agricultura sostenible, la seguridad alimentaria y la adaptación al cambio climático son una prioridad, la tesis de Paula Andrea Espitia Buitrago, estudiante de la maestría en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), Sede Palmira, e Investigadora asociada del Programa de Mejoramiento de Forrajes Tropicales en la Alianza Bioversity-CIAT, cobra relevancia mundial, ya que está centrada en la resistencia al ácaro rojo en híbridos de Urochloa desarrollados en el país, pero con un mercado creciente en África.
Según informa la investigadora, la Urochloa, conocida anteriormente como Brachiaria spp. en el sector ganadero, ha experimentado mejoras en Latinoamérica en los últimos años, un interés reciente que ha surgido por su función en sistemas pastoriles, en los que destaca su calidad nutricional para el ganado y la producción de leche; así como por su capacidad para secuestrar carbono y actuar como inhibidor de la nitrificación de los suelos, cumpliendo un rol clave en la mitigación del cambio climático.
Sin embargo, el auge de estos híbridos -resultantes del cruce de tres especies de Urochloa– en el mercado africano, especialmente en Kenia, uno de los países de mayor adopción en África, ha revelado nuevos desafíos, siendo el ácaro rojo la principal limitante en la producción forrajera. Por esta razón, la investigación se orientó hacia el desarrollo de una metodología para identificar genotipos resistentes a este arácnido.
“Lo primero es identificar in situ (Kenia) los genotipos del Banco de Germoplasma resistentes de Urochloa, y luego traer esos materiales para cruzarlos aquí en Colombia”, asegura la investigadora.
Añade que, “con las proyecciones hechas por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, respecto a que se va a duplicar, triplicar, o incluso, cuadruplicar la demanda por proteína animal -no sólo de carnes, sino también de leche-; el programa de mejoramiento entra a evaluar en las accesiones del banco de germoplasma del CIAT (con más de 5.000 de Urochloa), si hay alguno que sea resistente al ácaro rojo”.
Trabajo de campo
Con el envío previo de las semillas para el experimento un año antes -durante el primer semestre de 2022-, , la tesista viajó a Kenia y se unió al equipo de investigadores de CIAT e Icipe, para tomar algunas muestras en campo de esta plaga en los pastos, para luego iniciar una colonia e identificar el género con el uso de medios tradicionales de montaje.
Gracias a la experiencia previa en mejoramiento de la Alianza Bioversity-CIAT (más de 30 años en el control del salivazo, principal plaga de Latinoamérica), la investigadora adaptó la metodología a la identificación de resistencia.
“Esto se realizó mediante ensayos de no escogencia en invernadero, que consistieron en someter 26 genotipos de Urochloa, en unidades experimentales de un solo tallo, directamente a la infestación de ácaros rojos, sin darles la opción de salir y encapsulándolos dentro de una jaula de acetato para que se alimentaran de la planta durante los 14 días que dura su ciclo de vida de huevo a adulto”, explica la estudiante de maestría en Ciencias Agrarias.
Al final, las plantas menos dañadas y con menos presencia de ácaros fueron elegidas y clasificadas como las más resistentes; además, se encontróó que el ácaro rojo del género Oligonycus, presenta un notoria capacidad reproductiva, debido a su corto ciclo de vida, lo cual afecta rápidamente a las plantas forrajeras en las que se hospeda, al cabo de ese tiempo, observaron 500 ácaros de 30 hembras iniciales, evidenciando la agresividad de la plaga, provocando pérdidas económicas significativas.
La investigadora utilizó Inteligencia Artificial (IA) con métodos avanzados de análisis de datos para cuantificar de manera precisa los daños causados por la plaga. Para ello, desarrolló un algoritmo en RStudio, lenguaje de programación de código abierto y libre acceso que le permitió etiquetar y analizar las imágenes RGB capturadas durante los ensayos.
Este enfoque, que utiliza machine learning, facilitó la identificación automatizada del daño en las plantas, superando las limitaciones de los métodos convencionales. En este momento el grupo de trabajo desarrolla otro algoritmo con IA para evaluar el daño en campo.
Respecto a los 26 genotipos evaluados, la investigadora indica que hubo una variabilidad en su respuesta: “podemos tener un cultivo de Urochloa con gran adopción en el oriente africano que se llama Piatá, con un 30 % de daño, frente a accesiones del Banco de Germoplasma que tienen 80 %, en ese rango está más o menos la variabilidad”.
Por último, para profundizar en el estudio del ácaro rojo, buscará realizar la identificación molecular, lo que brindará información clave sobre su biología y comportamiento, y contribuirá a tener estrategias de manejo más efectivas.
“Con el crecimiento significativo de los híbridos de Urochloa en África oriental, los resultados de esta investigación, se espera que en un futuro los resultados de esta investigación no solo beneficien los agricultores en Kenia, sino que también influyan en la seguridad alimentaria y en la sostenibilidad de la agricultura a nivel global”, afirma.
