Abstract
Adults of
Introduccion
El continuo aumento de casos de resistencia a insecticida en plagas de importancia económica es un serio problema para la producción y productividad de cultivos e incluye varios grupos diferentes de químicos (Cochran 1989). Por esta razón, la detección oportuna de poblaciones resistentes cobra especial importancia.
Aunque el manejo óptimo de la resistencia varía de sistema a sistema, debido a diferencias en los insectos plagas y en los cultivos, todos comparten la necesidad de una rápida y efectiva detección de cambios en los niveles de resistencia en una población dada (Leeper et al. 1988). Todo programa de manejo integrado de plagas debe considerar el potencial del insecto plaga para desarrollar resistencia a los insecticidas utilizados para su control y por lo tanto requiere del desarrollo y establecimiento de programas adecuados de manejo de resistencia, cuyo eje central es el monitoreo. Este se apoya en técnicas sencillas, pero confiables y precisas, que permiten la rápida y apropiada detección de niveles de resistencia en la plaga bajo estudio (Sanderson et al. 1989).
Los ensayos de concentraciones múltiples son con frecuencia utilizados a nivel de laboratorio para evaluar la respuesta de susceptibilidad de una población de insectos y para obtener información sobre la naturaleza de los mecanismos de resistencia (Ball 1981; Collins et al. en imprenta; Dahm et al. 1961); además, su importancia para el monitoreo de resistencia a insecticidas y acaricidas es ya reconocida (Roush y Miller 1986; Staetz 1985).
Para facilitar el trabajo del monitoreo de resistencia se han venido desarrollando numerosos métodos de laboratorio que permiten evaluar la tolerancia de grupos de insectos a los productos utilizados para su control (Busvine 1971; 1980); la presencia de la resistencia como fenómeno evolutivo (Brown 1976) y la seguridad de que la resistencia existirá mientras se utilice el control químico de plagas, exige el desarrollo de nuevos métodos de evaluación de resistencia en insectos y la actualización y revalorización de los métodos ya existentes que permitan la oportuna y certera detección de población de insectos tolerantes.
Los métodos propuestos para evaluar resistencia en curculiónidos (Coleoptera) son muy limitados; así el único utilizado contra el picudo del algodonero, Anthonomus grandis Boheman, y el picudo negro del plátano, Cosmopolites sordidus (Germar), es la aplicación topical con material técnico del insecticida (ESA 1968; Collins et al. en imprenta). Para trabajos con plagas de granos almacenados, como Sitophilus spp., ha sido empleado el Método No. 15 de la FAO, el cual consiste en la exposición de adultos a papel filtro impregnado con una solución del tóxico, obtenida también a partir del material técnico (Busvine 1980). Ambos métodos requieren de solventes específicos.
Por su alto costo, consumo de tiempo y poca precisión para picudos no voladores, como son el gusano blanco de la papa, Premnotrypes vorax (Hustache) y el juan viejo, Faustinus apicalis (Faust), plagas de mucha importancia económica y sujetas a una fuerte presión de selección por insecticidas en Colombia, se realizó este estudio con el objetivo de examinar detalladamente el método arriba mencionado y compararlo con cinco métodos más. Cada método se analizó utilizando tanto machos como hembras y estandarizando el tiempo óptimo de exposición al insecticida para evaluar la mortalidad. Finalmente, se compararon entre sí los seis métodos evaluados, teniendo en cuenta su precisión, sensibilidad y confiabilidad.
Materiales Y Metodos
Los seis diferentes métodos de bioensayo, a nivel de laboratorio, para la determinación de susceptibilidad de
Aplicación topical con material técnico.
Aplicación topical con formulación comercial del insecticida.
Exposición a residuos sobre vidrio con material técnico y solvente órganico.
Exposición a residuos sobre vidrio con formulación comercial del producto.
Imersión.
Exposición a residuos sobre papel filtro.
Para la evaluación de los métodos se utilizaron, como material biológico, adultos jóvenes de
Esto exigió realizar el siguiente procedimiento a nivel de campo, con el fin de obtener las poblaciones adecuadas del insecto, Previa evaluación de la emergencia semanal de adultos por metro lineal de tallo de lulo infestado, y el estimativo del número requerido para los trabajos de laboratorio, se colocaron pedazos de aproximadamente 42 cm de longitud, con síntomas de ataque, en jaulas de madera y anjeo de 50 × 50 × 50 cm, las cuales se mantuvieron en Anolaima. Cada semana, durante dos noches seguidas, y durante dos horas (8-10 p.m.), aprovechando el fototropismo negativo de los adultos, se recogieron los especímenes. Estos se separaron por sexos y se transportaron al laboratorio en frascos de vidrio, utilizando como alimento tallos sanos de lulo.
La evaluación de los métodos se realizó en el Laboratorio de Entomología del Centro de Investigación "Tibaitatá", del ICA, en Mosquera (Cund.), con un promedio de 22±2°C y 55-65% de humedad relativa. Los resultados se compararon sobre la base de: número de experimentos en los cuales los valores calculados de chi cuadrado fueron significativos al nivel del 5%, la medida de los valores estimados de DL50 o CL50, los valores medios de las pendientes estimadas, la amplitud de límite de confianza del 95% para las dosis letales medias estimadas y el error estandar asociado con las pendientes calculadas. Cada uno de los métodos se evaluó con cinco dosis del insecticida y un control. Las dosis se seleccionaron con base en una estimación previa de mortalidad con cada método, utilizando las dosis de 0,1; 1,0; 10; 100 у 1000 ppm o su equivalente en µ.g/µl o mg/ml. Cada ensayo se realizó con las siguientes dosis definitivas: 31,25; 62,5; 125, 250 у 500 ppm o equivalentes, cada una con tres repeticiones, de acuerdo con la disponibilidad del material biológico, y cada repetición con 10 adultos de
En los métodos: aplicación topical con material técnico del insecticida, exposición a residuos en vidrio con material técnico y con formulación comercial, y exposición a residuos sobre papel filtro, se utilizó acetona analítica (propanona) como solvente órganico para la preparación de las soluciones de insecticida; los controles se trataron únicamente con el solvente. En el caso de aplicación topical con formulación comercial se utilizó además del agua, detergente líquido como agente surfactante para cada una de las soluciones del insecticida. El detergente es necesario para permitir la penetración del tóxico por las partes articuladas del tórax del insecto.
Las diluciones seriadas, a las concentraciones deseadas, se hicieron siempre a partir de una solución stock del insecticida, aplicando luego los tra tamiento respectivos en forma ascendente, desde el control hasta la dosis más alta.
Todos los adultos de
Con cada uno de los métodos se realizaron evaluaciones de la mortalidad a intervalos de 24 horas durante siete días; se adoptó como criterio de mortalidad la inhabilidad del insecto para reaccionar ante el estímulo de pinchar su pico con pinzas (Teague et al. 1983). La duración óptima del tiempo de exposición al insecticida se determinó graficando la dosis letal o concentración letal media, según el método, para cada intervalo, contra el tiempo y considerando la correspondiente mortalidad en el control a través del tiempo.
Los datos de mortalidad se analizaron en el computador por el sistema Probit (Gerardino 1985), utilizando el paquete estadístico SPSSX; los resultados se compararon sobre la base de precisión, sensibilidad, reproductibilidad y consistencia de los ensayos. No fue necesario realizar la corrección de mortalidad de Abbott (Busvine 1980), debido a que los porcentajes de mortalidad en los controles fueron consistentemente bajos para todos los métodos. Los resultados se compararon contrastando las dosis letales o concentraciones letales medias, las pendientes calculadas con el error estandar asociado con las líneas de regresión dosis-mortalidad, y los límites de confianza al 95% para cada procedimiento. Cada uno de los métodos se evaluó por separado para machos y hembras.
Una breve descripción de cada método se da a continuación:
Resultados Y Discusion
Respuesta medida como dosis letal media de la población de machos de
Así, para el método de aplicación topical tanto con formulación comercial como con material técnico, el tiempo óptimo de evaluación se estandarizó en 72 horas post-tratamiento, con base en los bajos porcentajes de mortalidad en los controles, en la obtención de datos más consistentes que los observados a las 48 horas y en límites de confianza del 95%, estrechos en la mayoría de los casos. El tiempo adicional de exposición no proporcionó datos sustancialmente más confiables para la DL50 basado en la amplitud de los límites de confianza del 95% o dosis letales medias significativamente menores (Tablas 1 y 2). Para el método de exposición a residuos sobre vidrio se obtuvieron datos más consistentes a las 96 horas de evaluación (Tablas 3 y 4). Esta diferencia se explica teniendo en cuenta que en este último método los insectos permanecen en contacto continuo con la superficie impregnada con insecticida y pueden acumular la dosis letal, mientras que la aplicación topical se realiza una sola vez.
Respuesta de mortalidad de adultos de
: horas
: µg/adultos
: µg/adulto
Respuesta de mortalidad de adultos de
: Hora
: µg/adulto
: µg/adulto
Respuesta de mortalidad de adultos de
: Horas
: ppm
: ppm
Respuesta de mortalidad de adultos de
: Horas
: ppm
: ppm
NOTA: Los porcentajes de mortalidad a las 168 h de exposición fueron del 100% para todas las dosis en ambos sexos.
Respuesta de mortalidad de adultos de
: Horas
: ppm
: ppm
NOTA: No se registró mortalidad de adultos durante las 72 horas iniciales de exposición para ningua dosis.
Respuesta de mortalidad de adultos de
: Horas
: ppm
: ppm
NOTA: No se registró mortalidad durante las 72 horas iniciales para machos, ni durante las 48 horas iniciales para hembras.
En cuanto a los valores obtenidos de DL50 no se observaron diferencias significativas entre machos y hembras a excepción del método de inmersión, con el cual se obtuvieron para los machos valores menores de CL50 (Tabla 6). Para el método de aplicación topical en sus dos versiones, se obtuvieron también valores de DL50 ligeramente mayores aunque estadísticamente no significativas para las hembras que para los machos (Tablas 1 y 2, Fig. 3). Estos valores menores de dosis letal media para machos sugieren que el uso de hembras incrementaría la sensibilidad del ensayo.
Respuesta medida como dosis letal media de la población de hembras de
Comparación de la respuesta de mortalidad de
Hinkle et al. (1985) y Dahm et al. (1961), en estudios similares, concluyen que pendientes mayores son indicativo de una técnica más sensible y que rangos más estrechos de valores para una técnica dada sugieren que este método proporcionaría resultados reproducibles con mayor confiabilidad. Los resultados obtenidos en el presente trabajo permiten concluir que los valores de las pendientes obtenidas con cada método para machos y hembras fueron superiores para aplicación topical con formulación comercial, indicando mayor sensibilidad y precisión de este método seguido por el mismo método con material técnico del insecticida (Fig. 4).
Comparación de bioensayos para evaluación de resistencia
El promedio de las pendientes obtenidas con aplicación topical con producto comercial fue de 2, 12, mientras que para la aplicación topical con material técnico fue de 1,84 en comparación con la técnica de exposición a residuos sobre vidrio con valores de 1,68 vs. 1,05 para material técnico y producto comercial, respectivamente. Los valores más bajos de pendientes tanto para machos como para hembras se obtuvieron con el método de inmersión (Tabla 6, Fig. 4). Aunque para el método de exposición a residuos sobre vidrio con material técnico se obtuvieron pendientes mayores con hembras que con machos (Tabla 4), no se observó diferencia significativa entre las pendientes de los dos sexos con los distintos métodos evaluados. Los valores de error estandar asociados a las pendientes fueron consistentemente bajos para todos los métodos, indicando alta confiabilidad en los resultados; la mayor variabilidad se detectó con la técnica de exposición a residuos sobre vidrio con material técnico. Se deduce que los rangos más estrechos de valores para la DL50 obtenidos con el método de aplicación topical con material técnico y con formulación comercial, sugieren que estas técnicas proporcionan resultados más reproducibles para carbofuran que los otros métodos evaluados. Sin embargo, con el método de exposición a residuos sobre vidrio, en sus dos versiones, se obtuvieron valores bajos de CL50 (Tablas 4 y 5), lo que permite calificar a esta técnica como más sensible que la de inmersión y la de exposición a residuos sobre papel filtro. Se obtuvieron límites de confianza al 95% razonablemente estrechos para la aplicación topical en sus dos modalidades (Tablas 1 y2) y para la exposición a residuos sobre vidrio con formulación comercial (Tabla 3). Con los métodos de exposición a residuos sobre papel filtro e inmersión se obtuvieron límites de confianza de rango bastante amplio (Tablas 5 y 6), señalando estos métodos como poco reproducibles.
Finalmente, la comparación de los métodos basado en el número de experimentos en los cuales los valores calculados de chi cuadrado fueron significativos al nivel del 5% proporcionó los siguientes resultados: Los métodos de inmersión y exposición a residuos sobre papel filtro mostraron el porcentaje más alto de ensayos con valores de chi cuadrado significativos al 5%. La técnica de aplicación topical con formulación comercial mostró un porcentaje aceptablemente bajo, el 4% de los ensayos, con valores significativos de chi cuadrado. Para los métodos de exposición a residuos sobre vidrio y aplicación topical con material técnico, el 100% de los ensayos presentaron ajuste (100% no significativo).
El análisis completo y conjunto de los resultados permite concluir que los métodos más precisos y reproducibles corresponden a la aplicación topical en sus dos versiones y a la exposición a residuos sobre vidrio. Éste último método mostró en promedio pendientes más empinadas con material técnico, pero fue superado en cuanto a las otras variables por la técnica de formulación comercial con la cual se obtuvo menor variabilidad (valores de error estandar menores) y resultados más reproducibles indicados por rangos más estrechos de CL50 y límites de confianza al 95%.
Al comparar entre sí los métodos de aplicación topical, material técnico vs. formulación comercial, se observaron valores de DL50 similares (no significativamente diferentes) y rangos de confianza al 95% razonablemente estrechos para las dos técnicas. Sin embargo y contrario a lo encontrado en la literatura revisada, la cual recomienda el uso del método de aplicación topical con material técnico del insecticida para tóxicos de distintos grupos químicos, los resultados obtenidos en este trabajo indican una menor variabilidad y una mayor sensibilidad del método con formulación comercial, medida en valores de pendientes calculadas de las líneas de regresión dosis-mortalidad. Los valores de DL50 y límites de confianza al 95% fueron similares a los obtenidos con material técnico del insecticida. Además, la utilización del método con el producto comercial, disponible en cualquier momento, aunque no consume menos tiempo es más económico.
Por último, al comparar los métodos de exposición a residuos sobre vidrio y aplicación topical, ambos con formulación comercial del insecticida, se concluye que el método de aplicación topical supera en sensibilidad y precisión a la exposición de residuos. El promedio de las pendientes obtenidas con el primer método doblan en valor a las obtenidas con la técnica de exposición a residuos (2,12 vs. 1,05). El error estandar indicó la misma variabilidad para ambos métodos. El rango de valores de los límites de confianza del 95% fue más estrecho para la aplicación topical, indicando resultados más reproducibles.
Aunque, debido a la imposibilidad de obtener poblaciones tolerantes de
Footnotes
Agradecimiento
A la Sección de Biometría del Instituto Colombiano Agropecuario "ICA", por facilitar el paquete estadístico SPSSX.