HONGOS ENTOMOPATOGENOS PARA EL MANEJO DE GUSANO BLANCO (Premnotrypes vorax) DE LA PAPA
1 Luis Alberto Peña Villamil 2 Marco Aurelio Bolaños 3 Bayardo Yépes Chamorro 4 Jaqueline Mena Huertas 5 Julio Enríquez Insuasty
1. I.A. M.Sc. Investigador Agrícola C.I. Obonuco 2. Economista -Investigador Agrícola C.I. Obonuco I. 3. I.A.- Investigador Agrícola C. I. Obonuco 4. Bióloga -Tesista Maestría Universidad del Valle 5. Auxiliar de Investigación C.I. Obonuco A.A. 339 - San Juan de Pasto
CONTENIDO
Misión de CORPOICA
3
Introducción
4
Manejo Integrado de Plagas
5
Control Biológico
5
Hongos Entomopatógenos
6
Ventajas
7
Reproducción de Hongos Entomopatógenos en el Laboratorio
8
Preparación del Medio para la Multiplicación del Hongo
9
Aplicaciones en Campo Precauciones que se Deben Tener en el Momento de la Aplicación
10
Factores que Influyen en el Desarrollo de los Hongos
10
Temperatura
10
Humedad
11
PH
11
Radiación Solar
11
Materia Orgánica
11
Resultados de Investigación
12
Tiempo de Permanencia de los Hongos en el Suelo Después de Realizar las Aplicaciones
12
Efecto de Cepas Nativas de Beauveria bassiana en el Manejo de Gusano Blanco de la Papa
12
Costos y Efectos Económicos del Manejo del Gusano Blanco con el Hongo Beauveria bassiana 13 Recomendaciones
14
Bibliografía
15
MISIÓN DE CORPOICA El propósito de la Corporación es contribuir a mejorar el bienestar de la población colombiana mediante el desarrollo de conocimientos y tecnologías que hagan más eficiente la producción agropecuaria. La misión se basa en la integración de sus cuatro objetivos básicos que son:
* Mejorar la agropecuario.
competitividad'
de
la
producción
del
sector
* Desarrollar en forma equitativa la distribución de los beneficios de la tecnología. * Asegurar la producción agrícola y pecuaria sostenible, mediante el uso racional de los recursos naturales. * Desarrollar y manejar de manera adecuada una capacidad científica y tecnológica que permita al país generar la tecnología agropecuaria que requiere.
HONGOS ENTOMOPATOGENOS PARA EL MANEJO DEL GUSANO BLANCO (Premnotrypes vorax) DE LA PAPA INTRODUCCIÓN El gusano blanco de la papa (Premnotrypes vorax), es considerado uno de los insectos plaga de mayor importancia económica en el cultivo de la papa, debido al daño que ocasiona deteriorando la calidad del tubérculo. El uso de insecticidas es la práctica más utilizada por los productores para el control de la plaga; ésta posiblemente ha contribuido a la aparición de nuevas plagas ya la resistencia del insecto a la aplicación de productos químicos. Una forma de reducir los problemas antes mencionados es a través del manejo integrado de plagas (MIP), el cual incluye los controles biológico, químico, etológico y cultural entre otros. En el control biológico, el uso de hongos entomopatógenos para el control de insectos, es una medida complementaria dentro del manejo integrado de plagas. El uso de cepas nativas de los hongos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae, se constituyen en una
alternativa
ecológica
que
disminuye
el
daño
al
tubérculo
contribuyendo también a una menor contaminación del mismo. El propósito de este documento es dar a conocer los aspectos más relevantes del control biológico, como una medida de manejo integrado con relación a los métodos y formas de aplicación de los hongos entomopatógenos y los factores que influyen en su manejo.
MANEJO INTEGRADO DE PLAGAS El manejo integrado de plagas, es un conjunto de estrategias culturales, biológicas, etológicas y químicas que buscan reducir el daño de un plaga, disminuir los costos de producción de los cultivos y reducir o evitar los efectos colaterales indeseables causados por los insecticidas. El manejo integrado de plagas es considerado como la mejor forma de preservar un ambiente agrícola estable, libre de contaminación por plaguicidas. Para el control de plagas en la papa, como el gusano blanco, existen los enemigos naturales como
los
hongos
entomopatógenos
Beauveria
bassiana
y
Metarhizium anisopliae que ejercen un control biológico sobre las poblaciones de larvas y adultos de la plaga.
CONTROL BIOLÓGICO El control biológico es el uso o manejo de enemigos naturales y organismos benéficos que reducen la población de insectos considerados plaga para los cultivos.
El control biológico tiene ventajas sobre otros tipos de control, puesto que es relativamente seguro, permanente y económico, en razón a que muchos enemigos naturales son específicos para los hospederos y esto permite mantener las poblaciones de una plaga a niveles inferiores de los que se mantendrían si aquellos no se hallaran presentes, es decir, el objetivo del control biológico es disminuir las poblaciones a niveles inferiores mediante el manejo de sus enemigos naturales y su medio ambiente.
HONGOS ENTOMOPATOGENOS Son hongos que se encargan de parasitar diferentes insectos. El control con hongos entomopatógenos es una de las estrategias en los planes de Manejo Integrado de Plagas, que puede ser utilizada para reducir la población del insecto plaga. Entre los hongos se encuentran el Beauveria bassiana y el Metarhizium anisopliae.
VENTAJAS El
control
biológico
del
gusano
blanco
con
hongos
entomopatógenos presenta las siguientes ventajas: * Inocuidad: son de carácter no tóxico para otras formas de vida. * Presentan buena capacidad de infección y pueden permanecer en el medio durante prolongado tiempo, controlando la población de los insectos plaga.
* Los insectos plaga no desarrollan "resistencia" a estos microorganismos en el corto tiempo. * Su bajo costo facilita la producción masiva. * Debido a su acción biológica y natural se constituyen en un factor de control de la población del insecto plaga que no produce contaminación al medio ambiente. * Se pueden multiplicar y conservar en condiciones económicas rentables.
REPRODUCCIÓN DE LOS HONGOS ENTOMOPATOGENOS EN EL LABORATORIO Para poder reproducir los hongos entomopatógenos en el laboratorio y des- pués llevar el material al campo, se deben seguir los siguientes pasos: * Inicialmente se hace una recolección de insectos infectados con el hon- go en el campo. * Este material se lleva a laboratorio y se desinfecta con hipoclorito de sodio, para evitar la presencia de otros microorganismos contaminantes. * En condiciones asépticas y con ayuda de una aguja de disección, se recupera una pequeña cantidad de hifas del hongo entomopatógeno del cuerpo del insecto infectado. * Este material se coloca en cajas petri que contienen medio nutritivo PDA. (Papa-Dextrosa -Agar) y se lleva a una incubadora a 21°C durante 20 días.
* Después de 20 días, el hongo ha crecido en las cajas petri y está listo para ser reproducido en botellas con trigo cocido. * Para esto, se toma una pequeña cantidad del medio de cultivo (un cm2) y se coloca en botellas que contienen trigo precocido y se guarda en un lugar oscuro y seco. * Después de 30 días, el hongo, aprovechando los nutrientes que le pro- porciona el trigo, ha crecido lo suficiente y dentro de la botella se observa un material de aspecto algodonoso recubriendo el trigo; en este momento el material está listo para ser incorporado al campo. PREPARACIÓN DEL MEDIO PARA LA MULTIPLICACION DEL HONGO * Inicialmente se cocina el trigo durante una hora aproximadamente, en dos partes de agua por una de trigo para que éste no alcance a "reventarse", * Luego se coloca el trigo en las botellas, preferiblemente de color oscuro previamente lavadas y desinfectadas. * Se llenan tres cuartas partes de la botella con trigo cocido, y se tapona con algodón. * Este material se "esteriliza" para evitar la presencia de microorganismos que puedan afectar el crecimiento normal de los hongos entomopatógenos. Cuando el hongo ha crecido de manera abundante en las botellas con trigo cocido, se saca y se mezcla en 10 litros de agua previamente hervida, luego se filtra y el producto líquido se llena en una bomba de fumigar lava- da con agua hervida, para evitar la presencia de residuos de plaguicidas; a este producto líquido se le debe agregar una gota de aceite agrícola "Carrier", que se encarga de proteger las esporas de los hongos para que puedan reproducirse eficazmente.
Las aplicaciones se realizan con la bomba de aspersión de manera similar que los insecticidas, se recomienda hacer tres aplicaciones: la primera aplicación debe realizarse 20 días antes de la siembra de la papa, es decir, en la preparación del terreno con el fin de ser incorporado; la segunda aplicación debe hacerse en la emergencia del cultivo, preferiblemente en un día poco soleado, en la base de la planta y se debe cubrir con suelo, la tercera aplicación se debe hacer antes del aporque.
PRECAUCIONES QUE SE DEBEN TENER EN EL MOMENTO DE LA APLICACIÓN Como no es un producto químico, sino un producto biológico, los hongos entomopatógenos NO tienen efectos de toxicidad en humanos, plantas o sobre el ecosistema; sin embargo, se recomienda protegerse las manos con guantes en el momento de la mezcla y no inhalar el producto en el momento de la aplicación. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESARROLLO DE LOS HONGOS Los hongos, al igual que otros organismos que se desarrollan en el suelo, requieren de ciertas condiciones esenciales para sobrevivir y desarrollarse; la presencia de éstos está directamente relacionada con la composición química del suelo, la cantidad de materia orgánica, las condiciones ambientes y el pH del suelo. Las infecciones por hongos, especialmente las epizootias (poblaciones del hongo del suelo), son altamente dependientes de la población del hospedero en condiciones climáticas ideales. Se requiere una adecuada humedad y temperatura para el éxito en la esporulación y germinación de las esporas. TEMPERATURA La temperatura es uno de los factores abióticos importantes para los hongos entomopatógenos, ya que puede afectar la germinación de las esporas, el desenvolvimiento y penetración del tubo
germinativo, la colonización y reproducción, la velocidad de desarrollo micelial en el insecto y la velocidad de la evolución de la enfermedad. Temperaturas muy bajas o altas afectan la estabilidad de los patógenos en el almacenamiento, durante las aplicaciones en campo y la ocurrencia natural en el agroecosistema. El óptimo de temperatura es entre 20 y 30 °C con límites entre 5 y 35 °C. Sin embargo, temperaturas bajas entre 10 y 15 °C, aseguran la supervivencia de las esporas, permitiendo así la presencia en el medio. Es de gran importancia que el suelo donde se establecen los hongos entomopatógenos contenga más del 10 por ciento de materia orgánica, ya que ésta le va a proporcionar los nutrientes necesarios para que el hongo pueda establecerse y desarrollarse. HUMEDAD La humedad relativa actúa en la germinación y penetración y se considera indispensable para la reproducción de los hongos entomopatógenos. Por otro lado, mientras que la temperatura afecta la velocidad del proceso de la enfermedad, la falta de humedad adecuada puede perjudicar además el establecimiento de una epizootia, desde que ella ocurra en la fase reproductiva del microorganismo. Los hongos patógenos de insectos y ácaros, cumplen los procesos de penetración, infección, desarrollo hifal y esporulación, en ambientes con adecuada saturación de agua mayor del 90 por ciento, factor necesario para que se desarrollen nuevas epizootias; sin embargo, dentro del insecto muerto, las esporas pueden resistir bajas humedades relativas. A pesar de que la humedad es un requerimiento importante para la germinación de conidias y la supervivencia de los hongos entomopatógenos, en condiciones secas, muchos hongos pueden sobrevivir gracias a la formación de estructuras de resistencia. pH
Generalmente los hongos requieren para su crecimiento un pH óptimo por de- bajo de 5.0, de esta manera el desarrollo se ve favorecido en suelos ácidos. RADIACIÓN SOLAR La luz solar actúa en la germinación de las esporas y en los estados iniciales de crecimiento. Cuando hay exposición directa de los rayos solares, disminuye notablemente la capacidad de esporulación y hay inhibición en la germinación de esporas hasta en un 50 %. Por lo anterior se recomienda, en lo posible, cubrir el inoculo con un poco de suelo, inmediatamente se realiza la aplicación. MATERIA ORGÁNICA Es de gran importancia que el suelo donde se establecen los hongos entomopatógenos contenga más del 10 por ciento de materia orgánica, ya que ésta le va a proporcionar los nutrientes necesarios para que el hongo pueda establecerse y desarrollarse. TIEMPO DE PERMANENCIA DE LOS HONGOS EN EL SUELO DESPUÉS DE REALIZAR LAS APLICACIONES En estudios realizados recientemente por investigadores del C.I. Obonuco, se encontró que después de ocho meses de la última aplicación de hongos, en condiciones favorables de humedad y materia orgánica, éstos todavía se encuentran ejerciendo control sobre larvas y adultos de gusano blanco presentando una capacidad infectiva en larvas entre un 16 y 33%. EFECTO DE CEPAS NATIVAS DE Beauveria bassiana EN EL CONTROL DE GUSANO BLANCO DE LA PAPA Al evaluar el efecto de 3 cepas nativas de Beauveria bassiana, el volumen de papa afectado por gusano blanco sólo fue del 3 y 4 por ciento del rendimiento comercial, con incremento sólo del 2 y 3 por ciento con relación a los resultados del manejo tradicional (aplicación de carbofurán) tabla 1.
Tabla 1: Resultados de la aplicación de tres cepas de Beauveria bassiana sobre el volumen de papa comercial afectado por gusano blanco. Puerres (Nariño)1999 TRATAMIENTO
RENDIMIENTO(Kg/ha) total afectado
% DE DAÑO
Testigo absoluto
31667
3944
12
Bb 8
31527
1333
4
Bb 4
33472
1110
3
Bb 5
33750
1055
3
Carbofurán (tradicional)
35278
333
1
COSTOS y EFECTOS ECONÓMICOS DEL MANEJO DE GUSANO BLANCO MEDIANTE Beauveria bassiana La reproducción de los hongos entomopatógenos se puede hacer en forma artesanal (en finca) o comercial a través de laboratorios especializados. En el Centro de Investigaciones Obonuco, costeando todos los insumos utilizados, como el trigo precocido, material en medio nutritivo PDA (Papa+Dextrosa+Agar), alcohol, en la reposición de equipos, los servicios públicos y los gastos administrativos, estimando un 30 por ciento de margen de utilidad, la botella (750 gramos) llegará al agricultor con un precio de $1.200. En los experimentos tanto en fincas de agricultores como en el C.I. Obonuco, se hicieron tres aplicaciones de hongos entomopatógenos, utilizando 20 botellas por aplicación, con un costo de $72.000 más $43.200 por mano de obra, para un total de $115.200 por hectárea, el cual es inferior al costo del manejo tradicional en 33 por ciento (tabla 2).
En suelos con buen contenido de humedad y materia orgánica, los resultados son satisfactorios; para los experimentos en estas condiciones, las cepas 4 y 8 de Beauveria bassiana reducen en un 73 por ciento las pérdidas con relación al testigo absoluto y en 33 por ciento los costos por hectárea con relación al manejo tradicional de la plaga. La evidencia de persistencia del hongo en el suelo, implica reducir aún más los costos en el futuro, además de la contribución positiva para el medio ambiente y para la competitividad del producto, dada la tendencia preferencial del consumidor de productos limpios. Tabla 2: Resultados económicos de la aplicación de Beauveria bassiana en el manejo de gusano blanco de la papa -Puerres (Nariño -1999)
Tratamiento
Numero de aplicaciones
costos $/ha
Perdidas $/ha
Reducción de perdidas $/ha
%
Testigo absoluto
-
-
535.880
-
-
Bb 5
3
115.200
181.117
354.763
66
Bb 8
3
115.200
150.818
385.062
72
Bb 4
3
115.200
143.345
392.535
73
CARBOFURÁN
2
172.000
45.245
490.635
92
(manejo tradicional)
RECOMENDACIONES * Los hongos entomopatógenos son una alternativa para el control del gusano blanco de la papa, siempre y cuando las condiciones ambientales sean ideales para el desarrollo de éstos. * La virulencia de los hongos entomopatógenos depende de su manejo, del tiempo de duración del medio de cultivo y de las prácticas culturales que se desarrollen en la aplicación. * Los hongos entomopatógenos actúan muy poco en suelos sin humedad y pobres en materia orgánica. * La inclusión de los hongos entomopatógenos en el manejo integrado de plagas, contribuyen significativamente a la sostenibilidad de los agroecosistemas de la zona papera ya la competitividad del producto. * La cepa de Beauveria bassiana que se emplee debe ser seleccionada de la región y aislada a partir de los insectos o larvas de gusano blanco parasitadas con el hongo. * El almacenamiento del hongo debe hacerse por un período máximo de tres meses, después el hongo pierde su efectividad.
BIBLIOGRAFIA BUSTILLO, A. 1992. Enfermedades en insectos y posibilidades de uso en programas de manejo integrado de plagas en Colombia. Programa de Entomología. ICA. Medellín, 283-300 pp. CENICAFE. 1993. Control biológico de la broca del café con el hongo (Beauveria bassiana). Boletín informativo No.7 JIMÉNEZ, J. 1992. El control microbiológico dentro del manejo integrado de insectos plaga en control microbiano de insectos. Bogotá -Colombia. Cenipalma. 7-31 pp. LECUONA, R. 1996. Microorganismos patógenos empleados en el control microbiano de insectos plaga. Primera Edición. Argentina. 338 pp. LÓPEZ, LL.; L. V. 1992. Los hongos parásitos de invertebrados y su potencial como agentes de control biológico. En Revista Iberoamericana de Micro- biología. 17-22 pp. RODRÍGUEZ, S. D. 1993. Hongos entomopatógenos. En control biológico en Colombia. Primera Edición. Palmira Valle. 226-237 pp. SALAZAR, J.C.; SALAZAR, V. J. 1997. Efecto patogénico de cepas nativas de Astaena sp. bajo condiciones de laboratorio e insectario. Tesis ingeniero agrónomo. Universidad de Nariño, Facultad de Ciencias Agrícolas. Pasto Colombia. 80 p. SAÑUDO, B.; CASTILLO, G. 1994. Papel de los microorganismos en el control biológico de plagas. Universidad de Nariño, Facultad de Ciencias Agrícolas. Pasto Colombia
