El nematodo del quiste de la soja ( SCN ), Heterodera glycines , es la plaga más devastadora para los rendimientos de los cultivos de soja en los EE. UU., [1] atacando las raíces de la soja y otras plantas leguminosas. Cuando la infección es grave, los SCN causan retraso en el crecimiento, amarillamiento, deterioro del desarrollo del dosel y pérdida de rendimiento. [2] Los agricultores pueden pasar fácilmente desapercibidos los síntomas causados por los SCN; en algunos casos, no hay síntomas de advertencia antes de una pérdida del 40% del rendimiento. [RM 1] [3] Debido al ligero retraso en el crecimiento y amarillamiento, muchos agricultores pueden confundir estos síntomas con problemas ambientales cuando, de hecho, son SCN. [4] Otro síntoma de los SCN que puede afectar los rendimientos de los agricultores son las raíces atrofiadas con menos nódulos fijadores de nitrógeno. [5] Debido al hecho de que los nematodos del quiste de la soja solo pueden moverse unos pocos centímetros en el suelo por sí mismos, en su mayoría se propagan a través de la labranza o trasplantes de plantas. Esta área de infección se verá irregular y no uniforme, lo que dificulta el diagnóstico para los agricultores. [2] Se pueden ver en las raíces de las plantas de soja de verano si las raíces se extraen con mucho cuidado y se lavan suavemente con agua. [RM 2] Las masas de huevos deben verse como "perlas" blancas o amarillas brillantes en las raíces. Cuanto más tarde se extraigan las raíces, más difícil será diagnosticarlas debido a que las hembras de los SCN mueren y se vuelven de un color mucho más oscuro, formando un "quiste". [6] La mejor manera de saber si un campo está infectado por nematodos del quiste de la soja es llevar una muestra de suelo a un nematólogo .
A medida que el nematodo se alimenta, se va hinchando. La hembra se hincha tanto que su extremo posterior sobresale de la raíz y se hace visible a simple vista. En cambio, el macho adulto recupera su forma de gusano y abandona la raíz para buscar y fecundar a las hembras grandes. La hembra continúa alimentándose mientras pone de 200 a 400 huevos en una matriz gelatinosa amarilla, formando un saco de huevos que permanece en su interior. Luego muere y su cutícula se endurece formando un quiste. Los huevos pueden eclosionar cuando las condiciones del suelo son favorables, desarrollándose las larvas dentro del quiste y repitiéndose el ciclo biológico. Normalmente hay tres generaciones al año. En otoño o en condiciones desfavorables, los quistes que contienen larvas latentes pueden permanecer intactos en el suelo durante varios años. [7] Aunque la soja es el principal huésped del SCN, otras legumbres también pueden servir como huéspedes. [8]
Los nematodos del quiste de la soja son tan devastadores debido a que su ciclo de vida es muy eficiente para la multiplicación. Tienen seis etapas de vida, que es la norma para todos los nematodos. Estas etapas incluyen: huevo, juvenil (J1-J4) y adulto y pueden completar múltiples ciclos dentro de una sola temporada de crecimiento. [4] El SCN hace su primera muda mientras todavía está dentro del huevo pasando de un juvenil 1 (J1) a un juvenil 2 (J2). Cuando el nematodo del quiste de la soja es un J2, puede ingresar a la raíz de la planta, generalmente justo detrás de la punta de la raíz. [9] Una vez que los SCN han ingresado a la raíz, pueden crear células de alimentación especializadas llamadas sincitios al penetrar el periciclo, la endodermis o la célula de la corteza con su estilete para absorber nutrientes de la planta. [9] Estas son masas celulares con múltiples núcleos que se forman debido a la disolución y fusión de la pared celular. El J2 continuará con su desarrollo solo cuando se cree una célula de sincitio. [6] Las hembras de SCN permanecerán allí durante el resto de su vida, mientras que los machos abandonarán la raíz después de alcanzar la edad adulta. Los machos se sienten atraídos por una feromona que libera la hembra cuando su masa de huevos está lista para la fertilización. Cuando los huevos de la masa de huevos son fertilizados, algunos de ellos eclosionarán durante ese mismo año de crecimiento para continuar con la infección. [9] Los huevos seguirán permaneciendo dentro de la hembra, y cuando muera y se endurezca en un "quiste", entrarán en letargo hasta la siguiente temporada de crecimiento o hasta que las condiciones sean favorables. [9] Este quiste es muy resistente a las condiciones ambientales y puede contener hasta 250 huevos. [6]
El manejo de los nematodos del quiste de la soja puede ser muy difícil. Debido a que los síntomas son difíciles de detectar en forma temprana, [RM 1] pueden infectar un campo con bastante rapidez y persistir indefinidamente. Los SCN pueden sobrevivir en el suelo durante largos períodos de tiempo en condiciones adversas, pueden infectar variedades de plantas previamente resistentes, [RM 3] y nunca pueden eliminarse por completo (solo suprimirse). [1] Por estas razones, los SCN son una plaga muy devastadora económicamente. Los SCN causan hasta $ 1.3 mil millones en pérdidas anuales debido a su resistencia y persistencia en el suelo. Además, los SCN pueden causar pérdidas de rendimiento que superan el 30%. [11] Los nematodos del quiste de la soja se pueden prevenir fácilmente limpiando a fondo el equipo agrícola para evitar la introducción al campo. [6] Por otro lado, si un campo ya está infectado, eso no hará mucho excepto ayudar a contener la propagación de la infección a otros campos. En este momento, la forma más eficaz de manejo es reducir la labranza, plantar variedades resistentes, [RM 4] y la rotación de cultivos. [6] La rotación de cultivos es una medida de control muy eficaz en campos muy infestados. Cultivar plantas no hospedantes durante dos años consecutivos suele ser adecuado para permitir el crecimiento de cultivares de soja susceptibles. Cuantos más años consecutivos de rotación de cultivos se utilicen, más eficaz será este método en campos con altas infestaciones. Un año completo puede ser suficiente en campos en los que la población de nematodos es baja o está muy parasitada por hongos. [12] Reducir la labranza ayudará a aislar los SCN solo en el área infectada porque son pequeños y no viajan muy lejos. Los SCN en forma de quiste tendrán alrededor del 50% de sus huevos eclosionando cada año, por lo que las cifras se pueden reducir en gran medida si no tienen un hospedante al que infectar durante varios años. [6] La plantación de cultivares resistentes, [RM 4] la rotación de cultivos de soja a maíz y la plantación de cultivos de cobertura son estrategias de gestión muy eficaces para reducir la población de SCN en un campo. Se han realizado estudios sobre el uso de endófitos de raíces fúngicas, como Fusarium , para disuadir a los nematodos, lo que podría ser el siguiente paso en la prevención del SCN. [13]
Existen variedades resistentes . [14]
Sin embargo, la gran mayoría depende de una línea de reproducción ( PI 88788 ) como su única fuente de resistencia. [RM 5] (Los genes de resistencia proporcionados por PI 88788, Peking y PI 90763 se caracterizaron en 1997). [15] Como resultado, por ejemplo, en 2012 solo 18 cultivares de 807 recomendados por la Extensión de la Universidad Estatal de Iowa tenían alguna ascendencia fuera de PI 88788. Para 2020, la situación seguía siendo aproximadamente la misma: de 849 había 810 con alguna ascendencia de PI 88788, [16] [17] 35 de Peking y solo 2 de PI 89772. (En cuanto a la cuestión de la ascendencia exclusivamente de PI 88788, ese número no estaba disponible para 2020). [17] Se especuló que eso fue en 2012 [RM 3] —y fue claramente para 2020 [16] —produciendo poblaciones de SCN que son virulentas en PI 88788.