Control de plagas en conos y semillas de Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco mediante insecticidas sistémicos
Pest control in cones and seeds of Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco with systemic insecticides
Nilo Espinosa Flores1, Víctor Javier Arriola Padilla2, Vidal Guerra de la Cruz3, Víctor Cibrián Llanderal4 y Gema Galindo Flores5
1 Universidad Autónoma de Tlaxcala. Centro de Investigación en Genética y Ambiente. Correo-e: olnief@hotmail.com
]]> 2 Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Conservación y Mejoramiento de Ecosistemas Forestales (CENID-COMEF) INIFAP.3 Sitio Experimental Tlaxcala, CIR-Centro, INIFAP.
4 Colegio de Postgraduados.
5 Centro de Investigación en Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Tlaxcala.
Fecha de recepción: 11 de abril de 2013;
Fecha de aceptación: 19 de septiembre de 2013.
RESUMEN
Las especies de Pseudotsuga en México están sujetas a protección especial de acuerdo con la NOM-059-SEMARNAT-2010 y al igual que muchas especies forestales sufren problemas de sanidad por el ataque de insectos de conos y semillas, lo que agrava la producción y disponibilidad de germoplasma, que se refleja en una escasa o nula regeneración natural. El objetivo de esta investigación consistió en medir la efectividad de tres insecticidas sistémicos para el control de plagas de conos y semillas de Pseudotsuga menziesii mediante la determinación del porcentaje de daños en dichas estructuras. El diseño experimental fue completamente al azar, con ocho tratamientos, cada uno con cinco repeticiones en los que un árbol era la unidad experimental. Los tratamientos se aplicaron con el sistema de microinfusión Arborjet Tree IV TM; fueron acefate (86.5, 173 y 259.5 mL L-1 de agua), monocrotrofós (90, 180 y 270 mL L-1 de agua) y thiametoxam (25 g L-1 de agua), que se utilizó en dos ocasiones; se usaron 5 mL por cada centímetro de DAP del árbol, a 25 cm del nivel del suelo; y un testigo. Acefate y los monocrotofós en sus diferentes concentraciones mostraron una efectividad estadísticamente significativa (p<0.05) para el porcentaje de conos dañados: monocrotofós en una concentración de 16.2 % fue el que mejor porcentaje de reducción de daño presentó (96.54 %); thiamethoxam no tuvo respuesta favorable. Estos resultados sugieren que los insectos que se alimentan de conos y semillas de Pseudotusga menziesii pueden ser controlados mediante el uso del sistema de inyección en la dosis y el insecticida adecuado para minimizar el ataque.
]]> Palabras clave: Inyección de árboles, neonicotinoide, organofosforado, plagas, Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, traslocación.
ABSTRACT
Pseudotsuga species in Mexico are under special protection (NOM-059-SEMARNAT-2010). They face health issues due particularly to attacks by cone and seed-eating insects, which aggravate the low seed production and availability, which reflects in a limited natural regeneration of the species. This research aims to evaluate the effectiveness of three systemic insecticides for the control of pests of Pseudotsuga menziesii seeds and cones by determining the percentage of these damaged structures. The insecticides were evaluated using a randomized experimental design, with eight treatments and five replications of each, using a tree as an experimental unit. Treatments consisted on application of acephate (86.5, 173 and 259.5 mL L-1 of water), monocrotrophos (90, 180 and 270 mL L-1 of water) and thiamethoxam (25 g L-1 of water), and control units were included. Each tree received two 5 mL-applications per centimeter of DBH, at 25 cm from ground level, using the microinfusion system Arborjet Tree IVTM. Acephate and monocrotrophos at different concentrations showed statistically significant effectiveness, reducing insect attacks by over 85 %. Thiamethoxam did not show a favorable response. These results suggest that cone and seed-feeding insects of Pseudotusga menziesii can be effectively controlled by using tree injection system with the right dose of the suitable insecticide.
Key words: Tree injections, neonicotinoid, organophosphate, pesticides, Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, traslocation
INTRODUCCIÓN
Las especies de Pseudotsuga en México están sujetas a protección especial de acuerdo con la NOM-059-SEMARNAT-2010 (Semarnat, 2010). Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco se distribuye en los estados de Hidalgo, Sonora, Coahuila, Chihuahua, Nuevo León, Tamaulipas, Durango, Zacatecas, Puebla, Tlaxcala, Oaxaca y Veracruz. (Rzedowski, 2006). La mayoría de sus poblaciones son pequeñas, fragmentadas y han sido impactadas por diversos factores antropogénicos, así como por plagas y enfermedades (Zavala y Méndez, 1996). Los insectos de conos y semillas, que generalmente la afectan, limitan la producción de semilla viable en bosques naturales, lo que provoca una baja disponibilidad de germoplasma.
Los conos y semillas de P. menziesii son atacados por insectos como Barbara colfaxiana Kearfoth (Sweeny y Miller, 1989), Contarinia oregonensis Foot (Miller, 1986), C. washigtorensis Jhons (Jhonson y Hedlin, 1963), C. pseudotsugae Condrashoff (Pool y Gentili, 1996) y Pityophthorus orarius Bright (Wood, 1982), entre otros. De acuerdo con Cibrián et al. (1986; 1995), los insectos asociados a las estructuras reproductivas como flores, conillos, conos y semillas de esta especie son Apolychrosis ferruginus Pogue, Barbara sp., Choristoneura sp., Contarinia sp., Dioryctria pinicolella Amsel, Megastigmus sp. y trips.
Zavala y Méndez (1996) mencionan que en el estado de Hidalgo, 45.7 % de 81 conos estudiados de Pseudotsuga macrolepis Flous (que en conjunto podrían haber sido portadores de unas 1 906 semillas) fueron dañados por insectos, desde 10 % de su superficie hasta su totalidad, e indican que las lesiones observadas fueron causadas por Contarinia (Diptera, Cecidomyiidae), Megastigmus sp (Hymenoptera, Torymidae) y trips (Thysanoptera, Phlaeothripidae).
]]> En Coahuila y Tlaxcala se han registrado infestaciones severas de Barbara sp. las cuales destruyeron más de 90 % de los conos de Pseudotsuga sp. y se considera que tiene un impacto negativo en la regeneración natural del abeto (Cibrián et al., 1986).El uso de plaguicidas sistémicos es una alternativa viable para disminuir el daño ocasionado por este tipo de insectos. Rivas (1995) define a los sistemas de inyección como un método por el cual se pueden aplicar productos químicos directamente en el tronco, dentro del tejido xilemático para que sean traslocados por el sistema fisiológico del árbol y puedan llegar a partes distantes del tronco, raíces y follaje. Por medio de esta técnica se pueden suministrar también otro tipo de productos a los árboles como fertilizantes y reguladores de crecimiento.
En los últimos 30 años diversos insecticidas y técnicas de aplicación han sido probados y utilizados operativamente para controlar insectos que se alimentan del cono y la semilla en huertos semilleros de pino del suroeste de Estados Unidos de América, estos se han aplicado particularmente por aspersión y mediante inyecciones. Los insecticidas usados son Azinfosmetil, BHC (Bifenil Poli Clorinados), DDT (Dicloro Fenil Tricloroetano), Dicrotofos, Malatión, Carbofurano, y Forato, entre otros (Yates, 1968; Barber, 1984).
Merkel y De Barr (1971) aplicaron dicrotrofos mediante inyectores en dosis de 0.8-2.0 g (i.a.) por cada cm de DAP para el control de plagas en conos y semillas de Pinus elliotii Engelm. y obtuvieron resultados de 86-94 % y de 94 % en la disminución de daño por Dioryctria spp. y Laspeyresia anaranajada Miller respectivamente. Este insecticida fue empleado durante cuatro años y no se observaron alteraciones en el porcentaje de germinación en comparación con el testigo.
Grosman et al. (2002) utilizaron benzoato de emacmetina al 4 %, thiamethoxam al 5 % e imidacoprid 5 %, y combinaciones entre ellos teniendo finalmente 6 tratamientos aplicados por inyección y uno por aspersión (imidacloprid y esfenvalerato) además del testigo, para el control de insectos de conos y semillas en Pinus taeda L. Indicaron que los tratamientos que redujeron de 94-97 % los daños por larvas de Dyoryctria spp durante dos años fueron los que contenían Benzoato de emamectina. Así mismo, Imidacloprid solo para el primer año, mientras que thiamethoxam e imidacloprid fueron los que mayor efectividad tuvieron para reducir el ataque a las semillas ocasionados por Leptoglosus coorculus Herrich-Scahfer; se requiere de inyecciones anuales para la protección de estas estructuras reproductivas. El mejor tratamiento fue el de dos inyecciones de benzoato de emacmetina más thiamethoxam; por el contrario, la aplicación del insecticida por aspersión no tuvo respuesta favorable para el control de plagas en conos y semillas de Pinus taeda, comparada con los demás tratamientos (35 %).
En México se han realizado aplicaciones de insecticidas sistémicos para controlar plagas de especies forestales, aunque se tienen pocos registros sobre su efectividad. Se ha empleado Furadan (carbofurán) para tratar árboles de pirul con presencia de la escama Calophya rubra (Tuthill), Orthene (acefato) para el control de insectos chupadores, masticadores en pirul, fresno y liquidambar en la ciudad de México (Rivas, 1995). Franco y Martínez (2001) evaluaron la efectividad de dos sistemas de inyección y diferentes tratamientos para el control de Phloeosinus tacubayae Hopkins y determinaron que existe efecto positivo al suministrar el insecticida bajo cualquier método de inyección en Cupressus lindleyi L. para el control del descortezador, de lo que resultó ser el producto más efectivo, imidacloprid inyectado con jeringa tipo Wedgle.
El daño que causan los insectos de conos y semillas en Pseudotsuga repercute seriamente, ya que la cantidad disponible de semilla sana disminuye y trae como consecuencia una menor probabilidad de regeneración natural, lo que pone en riesgo la permanencia futura de esta especie. El uso de insecticidas sistémicos a través de inyecciones es una alternativa para disminuir el daño ocasionado por los insectos; sin embargo, se desconoce el producto y la dosis adecuados para controlar el ataque de estas plagas. Por lo anterior, en la presente investigación se planteó como objetivo evaluar la la efectividad de tres insecticidas sistémicos en diferentes concentraciones para el control del daño en conos y semillas de Pseudotsuga menziesii.
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio se localiza en Cruz de León, municipio de Ixtacamaxtitlán, Puebla, situado en la parte norte del estado en las siguientes coordenadas: 19° 27' 18'' norte y 97° 02' 54'' oeste. Se seleccionaron 40 árboles con evidencias de producción de conos; el diámetro promedio a la altura de pecho (DAP) fue de 31 cm y 22 m de altura.
]]> Previo a la aplicación de los insecticidas se determinaron los insectos sobre los cuales se evaluarían, a través de la recolecta de conos plagados, que se identificaron por el exceso de resina y por estar barrenados; estas muestras fueron confinadas en cámaras de cría hasta la emergencia de adultos. A partir de los especímenes obtenidos se identificaron Apolychrosis ferruguinus (Pogue) y Dyorictria pinocolella (Amsel) que, de acuerdo con Cibrián et al. (1995) se alimentan del cono y de las semillas. Al disectar la semilla se advirtió la presencia de Megastigmus sp.Se utilizaron tres insecticidas sistémicos; acefate y monocrotofós, que pertenecen al grupo de los organofosforados y thiamethoxam del grupo de los neonicotinoides. Los dos primeros se aplicaron en tres concentraciones y el segundo en una sola (Cuadro 1), debido a que este insecticida tuvo problemas de translocación a causa de la acuosidad del producto.
Los productos se aplicaron mediante el sistema de microinfusión Arborjet Tree IV TM, a una altura de 25 cm del fuste a razón de 5 mL por cada centímetro de diámetro a la altura del pecho (Conafor, s/f). Se realizaron dos aplicaciones a cada unidad experimental (árbol); la primera en abril de 2010, época en la que ocurre el rompimiento de las yemas de los conos y la floración y en la cual se observó el ataque de los conos por Dioryctria pinucolella (Amsel) y Apolychrosis ferruguinus (Pogue). La segunda en junio del mismo año, etapa de alargamiento de conos y se usó como refuerzo para evitar el ataque de Megastigmus sp., ya que en este período se verifica el parasitismo en semillas.
El diseño experimental utilizado fue completamente al azar, con siete tratamientos y un testigo, con cinco repeticiones (árboles) por tratamiento. Para evaluar el daño por barrenadores de conos y semillas (Dioryctria pinicolella y Apolychrosis ferruguinus) se realizó una sola colecta de conos maduros (que mostraban la cubierta café dorada) del 25 septiembre al 9 de octubre del 2010; la variable evaluada fue el porcentaje de conos dañados, por lo que de cada árbol se cosechó la mayor cantidad posible.
Para determinar el nivel de daño por Megastigmus sp. se evaluó la variable porcentaje de semillas dañadas. Del total de conos por árbol se extrajo 10 % de las semillas que posteriormente se analizaron en radiografías de acuerdo con los procedimientos reportados por De Barr (1970) y Bramlett et al. (1978) y se clasificaron como llenas, vanas y con insectos. Para conocer el porcentaje de reducción de daño se compararon con el testigo.
Los datos de las variables porcentaje de reducción de conos y semillas dañadas no evidenciaron una distribución normal, por lo que se hizo la transformación de los datos con logaritmos log 10 (X+1), raíz cuadrada y arco seno, para aplicar la prueba de F (Fisher) a través del Modelo Lineal General. Para las pruebas de comparación de medias, en los casos donde existieran diferencias significativas entre tratamientos, se usó la prueba de Tukey (α=0.05). El análisis se realizó en el programa estadístico SPSS 17.0 (SPSS, 2008).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El nivel de infestación por insectos de conos y semillas de Pseudotsuga menziesii fue mayor para la variable porcentaje de conos dañados (46.35 %), ya que fue mayor incidencia de larvas de Apolychrosis ferruguinus y Dyorictria pinicolella, en tanto que la incidencia de daño a la semilla por Megastigmus sp. fue bajo (2.8 %).
El daño que se observó en esta localidad es severo, puesto que del promedio (712) de conos analizados para el testigo, 341 (46 %) mostraron en su totalidad afectación por larvas de insectos, valor similar al registrado por Zavala y Méndez (1996), quienes indican 45.7 % para P. macrolepis en el estado de Hidalgo, con una afectación del cono fue de 10 hasta 100 %.
]]> En el análisis de varianza se determinó una F=17.208 y Pr > F =0.000, con una confiabilidad de 95 % (α=0.05), por lo que se no se acepta la hipótesis nula y se considera que al menos uno de los tratamientos es efectivo para el control de plagas en conos de P. menziesii.Al realizar la comparación de medias mediante la prueba Tukey (Cuadro 2) se observó un efecto positivo en seis de los siete tratamientos, ya que lograron disminuir la incidencia de las larvas de Apolychrosis ferruguinus y Dyorictria pinicolella en los conos, en más de 96.54 % (Figura 1).
Los insecticidas organofosforados (acefate y monocrotrofós) en sus diferentes concentraciones presentaron diferencias estadísticamente significativas del testigo, en contraste, el thiamethoxam no tuvo respuesta favorable, de 764 conos analizados 44.21 % evidenció daño por insectos (Cuadro 2). Monocrotofós al 16.2 %, la concentración más alta de este insecticida, fue el único tratamiento que no mostró similitud con ningún otro y el que tuvo menor incidencia de daño por larvas. Al analizar el porcentaje de disminución de daño con respecto al testigo (Figura 1), se determinó que la disminución, para los tratamientos diferentes a este, fue de 67.51 % a 96.54 %, y que las concentraciones de monocrotofós correspondientes a la clase toxicológica III, altamente tóxica, registraron los porcentajes más altos de disminución de daño, particularmente los monocrotofós al 16.2 % de i.a.
En general, el porcentaje de reducción de daño en conos de P. menziesii fue más efectivo a mayor dosis y alta toxicidad del insecticida (Cuadro 2), esto es particularmente cierto para los monocrotrofós en sus diferentes concentraciones, que fueron los tratamientos con mejores resultados. Sin embargo, esta tendencia no se observó con el acefate, ya que la concentración de 16.8 % (T4) redujo el daño en 83 %, mientras que al 25.2 % (T5), lo hizo en 73.9 %. Lo anterior pudo deberse a que con una mayor concentración de i. a., la solución quedó más densa y probablemente causó que la translocación del producto no fuera favorable en algunos de los árboles, y en consecuencia mostró un menor porcentaje de reducción de daño.
Respuesta que se corrobora con el thiamethoxam, producto del que solo se utilizó una concentración, debido a que al momento de la preparación estaba espeso y por consiguiente fue difícil su traslocación, e incluso se considera que no traslocó, ya que los valores en los análisis fueron similares a los del testigo.
Los resultados encontrados en este estudio, son similares a los mencionados por Grosman et al. (2002), quienes registraron reducciones de daño en conos de Pinus taeda de 94.1, 80.6 y 63.9 %, para benzoato de emacmetina al 4 %, benzoato de emacmetina más 5 % de thiamethoxam, e imidacloprid al 5 % respectivamente, comparados con el testigo.
Por otra parte, Merkel y De Barr (1971) aplicaron dicrotrofos líquidos en dosis de 0.8-2.0 g i.a. por cada centímetro de DAP, con una efectividad de 86-94 % de reducción de daño por Dioryctria<7 spp y de 94-100 % para el control de Laspeyresia anaranajada Miller., en conos y semillas de Pinus elliottii Engelm.
Adicionalmente se observaron algunas características de fitotoxicidad en los conos, cuyo color en los tratamientos 7 y 8 (con mayor cantidad de insecticida y con alta toxicidad) tuvieron una coloración más café, con respecto a los demás, así como amarillamiento en las acículas de los árboles. Se recomienda realizar un estudio más detallado para corroborar dicho efecto.
Porcentaje de semillas dañadas de Pseudotsuga menziesii
El análisis de varianza evidenció diferencia estadística entre tratamientos, con un valor de F de 2.772, Pr > F = 0.024 y una confiabilidad de 95 % (α=0.05), por lo que no se acepta la hipótesis nula.
]]> Al realizar la comparación de medias mediante la prueba de Tukey para el porcentaje de semillas dañadas resultó que monocrotofós al 10.8 % fue el tratamiento que produjo mayor reducción de daño y el único que no tuvo similitud con otro tratamiento, con una sola semilla dañada de 2 965 analizadas (Cuadro 3). Por otro lado, para el porcentaje de semillas sanas y vanas no existió diferencia estadística significativa entre los tratamientos; es decir, la aplicación de los insecticidas no repercutió en estas variables.El porcentaje de reducción de daño, con respecto al testigo, correspondiente a los tratamientos 7 y 8 mostró mayor efectividad con 98.7 y 95.7 %, respectivamente; con acefate al 8.4 % se logró el mejor resultado (Figura 2), que el ocasionado por Megastigmus sp.; en este estudio fue de 2.85 %, mientras que Pérez (1996) calculó valores de 1.46 y 0.09 % de afectación por dicho agente, que se alimenta de las semillas de Pseudotsuga, en Tlaxco y Terrenate respectivamente, los cuales son menores a los registrados en Cruz de León.
Grosman et al. (2000) indican que la reducción de daño por Leptoglosus coorculus Herrich-Scahfer de 94-97 % en semillas de Pinus taeda resultó de aplicar benzoato de emacmetina al 4 %, y otros mezclas con thiamethoxam al 4 % e imidacloprid al 5 %. Adicionalmente, indican que se requiere de inyecciones anuales para la protección de conos y semillas en esta especie.
Al momento de analizar las semillas se detectó que un alto porcentaje de ellas estaban vanas (50 %) (Cuadro 2); esta condición es atribuida a la autopolinización, debido a que P. menziesii tiene poblaciones muy pequeñas y aisladas (Allen y Owens, 1972), especialmente en el centro del país, lo cual favorece el aborto del embrión ocasionado por genes letales homocigóticos.
Zavala y Méndez (1995) registraron 53.6 % de semillas vanas para la especie en el estado de Hidalgo y lo atribuyeron a lo anterior. El porcentaje observado en el presente estudio fue superior (Cuadro 3), y se presume que puede estar asociado a los mismos factores.
En este contexto, el número de semillas sanas contabilizado es bajo (35 %), si se considera al testigo como línea base; hallazgo que confirma lo expresado por Mápula et al. (2007) en el sentido de que la producción de semilla llena de Pseudotsuga es sumamente escasa en todas las poblaciones conocidas de México.
La cantidad de semilla está amenazada por varias causas: una recurrente baja producción y por árboles aislados, e insuficientes conos masculinos para proveer de polen a los demás, lo cual origina alta autopolinización, que ocasiona una baja viabilidad, particularmente, en años semilleros (Orr-Ewing, 1957; Allen y Owens, 1972). Dicho panorama puede estar presente en el rodal estudiado.
CONCLUSIONES
El efecto que tienen los insecticidas para disminuir el daño por insectos de conos y semillas, aumentan la cantidad de conos sanos y en consecuencia también hay un mayor número de semillas sanas disponibles.
]]> Para la variable porcentaje de conos dañados existió un efecto positivo en seis de los siete tratamientos, para controlar el ataque de los insectos a los conos de Pseudotsuga menziesii.Por su mayor efectividad destacan monocrotrofós al 16.2 % (259.5 mL de i. a.), por el mayor porcentaje de reducción de daño. La escasa o nula respuesta del thiamethoxam debe analizarse con más detalle, porque pudo haber presentado más problemas de traslocación, que de reactividad en el control de las plagas observadas.
Para el porcentaje de semilla dañada, solo el monocrotrofós al 10 % mostró una clara reducción del daño a la semilla, aunque en general las afectaciones observadas en el presente estudio fueron relativamente bajos.
AGRADECIMIENTOS
El presente estudio fue posible gracias al financiamiento otorgado por el Fondo Mixto Conacyt-Gobierno del Estado de Puebla, a través del proyecto M0015-2008-1-108534.
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