Abstract
A diagnostic survey on the incidence and importance of whiteflies as pests of annual crops was conducted in the Cauca Valley department of Colombia. To identify species and biotypes of these insects, 78 biological samples were taken in 15 different localities. Samples were taken to the laboratory and the species and biotypes were identified by means of fourth instar morphology, electrophoresis for α-β esterases and RAPD-PCR analysis. Insecticide use patterns were determined by interviewing 56 farmers. Trialeurodes vaporariorum (Westwood) (73% of total samples taken) was the predominant species attacking tomatoes, snap beans, cucumber, squash, eggplant, dry beans, and pepper. The A biotype of Bemisia tabaci (Gennadius) (15.5% of samples taken) was found on cotton and soybeans. The B biotype, also known as B. argentifolii Bellows and Perring, (11.5%) was registered as a pest of poinsettias grown under greenhouse conditions. Farmers are using 30 different active ingredients of insecticides to control whiteflies. Of these, 46% are organophosphates, 23% are insect growth regulators, 20% are carbamates, and 10% are pyrethroids. The mean number of applications per cropping season is 10. All farmers spray on a preventative basis with little or no regard for pest infestation levels. Tomato is the most heavily sprayed crop, usually every 2-3 days. Few farmers (14%) receive some kind of technical assistance and 71% do not take precautionary measures when using toxic insecticides.
Introducción
Entre las 1200 especies de moscas blancas (Homoptera: Aleyrodidae), la mosca blanca de la batata, Bemisia tabaci (Gennadius), y la mosca blanca de los invernaderos, Trialeurodes vaporariorum (Westwood), han sido las más estudiadas. Su importancia económica está relacionada con una amplia distribución geográfica, el gran número de especies cultivadas afectadas, el rango amplio de hospederos, su potencial de daño, bien como plaga (caso de T. vaporariorum), o como vector de virus y causante de alteraciones fisiológicas (caso de B. tabaci), o por los daños indirectos que suelen ocasionar al favorecer el desarrollo de fumagina causada por el hongo Capnodium spp. (Byrne et al. 1990).
Otras razones que hacen que estas dós especies de moscas blancas sean catalogadas como las más importantes, son su capacidad de desarrollar resistencia, en un tiempo relativamente corto a los insecticidas usados para su control y la aparición del biotipo B de B. tabaci, registrado por algunos taxónomos como una nueva especie a la que denominaron B. argentifollii Bellows y Perring, la cual ha demostrado tener un mayor potencial biótico que tiende a desplazar el biotipo A de las áreas en donde antes se había señalado como especie predominante (Bellows et al. 1994).
La identificación tradicional de especies de moscas blancas utiliza métodos como las revisiones bajo microscopio estereoscópico basadas en diferencias en el 4° ínstar ninfal o pupa (Bink-Moenen y Mound 1990). Con el fin de tener mayor seguridad en la identificación se aprovechan técnicas bioquímicas como electroforesis de α-β esterasas que permiten determinar variaciones genéticas entre especies muy relacionadas dentro de una población (Byrne et al. 1995). Autores como Wool et al. (1984, 1989 y 1991) y Prabhaker et al. (1987) han identificado patrones de α-β esterasas para especies como B. tabaci, T. vaporariorum y B. tuberculata (Bondar) entre otras, mientras que autores como Costa y Brown (1991), Costa et al. (1993) y Brown et al. (1995) señalan la utilidad de estos marcadores en la identificación de biotipos. Con el desarrollo de la biotecnología, las identificaciones de moscas blancas a nivel bioquímico y morfológico se han reforzado con el uso de técnicas moleculares como el RAPD-PCR (Polimorfismo en fragmentos de ADN amplificados al azar con la reacción en cadena de la polimerasa), que permite distinguir similaridad o divergencia genética entre especies muy relacionadas (Black et al. 1992; Haymer 1994). Gawel y Bartlett (1993) y Perring et al. (1993) han caracterizado por medio de RAPD's los dos biotipos de B. tabaci además de otras moscas blancas como Parabemisia myricae (Kuwana) y T. abutilonea (Haldeman).
El control químico, como el componente más importante (si no el único) propuesto para el manejo de estas especies, además de los problemas inherentes al desarrollo de resistencia a insecticidas, ha desembocado en un uso indiscriminado y arbitrario con consecuencias funestas para el medio ambiente, la salud humana, el incremento en los costos de producción acompañados muchas veces de reducción en los rendimientos y abandono de los cultivos cuando los controles son poco eficientes. Instituciones como el CIAT y programas Nacionales de Colombia, Ecuador y Perú lideraron programas de diagnóstico de uso de insecticidas para el control de T. vaporariorum en cultivos de habichuela y fríjol entre 1991 y 1994. En zonas Colombianas como La Provincia de Sumapaz y el oriente Antioqueño se encontró que predominaban pequeños agricultores que utilizaban el control químico como principal estrategia de control representado por organofosforados y carbamatos principalmente, aplicados siguiendo un calendario o por simple costumbre, en dosis superiores a las recomendadas, con poca asisiten-cia técnica, alto grado de aversión al riesgo y mínimas medidas de protección al aplicar los insecticidas (Cardona 1995). En el Valle del Cauca, para cultivos como tomate y fríjol, el CIAT señala que los agricultores consideran a las moscas blancas como un plaga de tercera y cuarta categoría; por lo tanto el control químico lo realizan de preferencia contra otras plagas lo que las afecta indirectamente. Las aplicaciones son preventivas, con un promedio de 4.8 siguiendo la recomendación de otros agricultores. Se registró alto uso de organofosforados, carbamatos y piretroides y se encontró el mayor porcentaje de uso de ingredientes modernos de todo el país (CIAT 1998).
Teniendo en cuenta las razones anteriormente expuestas y el dato de Quintero et al. (1998) sobre la presencia del biotipo B de B. tabaci en Colombia, se realizó un diagnóstico de la situación actual de las moscas blancas, que partió de la identificación a nivel morfológico, bioquímico y molecular de las especies y biotipos de moscas blancas que se encontraron afectando cultivos hortícolas y anuales en las principales zonas agrícolas del Valle del Cauca, así como también su distribución por áreas geográficas, pisos térmicos y cultivos, su importancia económica, su manejo por parte del agricultor, el uso de insecticidas y sus consecuencias sobre la salud y la economía campesina.
Materiales y Métodos
Relación de muestras biológicas y encuestas a agricultores en las seis zonas visitadas del Valle del Cauca
Zonas de muestreo: 1: Norte; 2: Centro - norte; 3: Centro; 4: Centro - sur; 5: Sur; 6: Occidente.
En ciertos casos en donde el número de moscas blancas colectadas no era suficiente para la electroforesis, hubo necesidad de recurrir a identificaciones de tipo molecular utilizando la técnica de RAPD's - PCR. Para la extracción de ADN, cada adulto se maceró en 200µl de 50mM EDTA, 500mM NaCl, 10mM β-mercaptoetanol. Posteriormente, se agregaron 20µl de SDS al 10% y se incubó a 65°C por 10 minutos. Se añadieron 20µl de 5M acetato de potasio y se centrifugó 10 minutos a 10000 rpm. El ADN se precipitó por la adición de 0.5 volúmenes de isopropanol frío. El pellet resultante se lavó en etanol al 70% y luego de secarlo se resuspendió en 50μl de 10mM Tris-HCL, 1mM EDTA PH 8.0. La amplificación de 10 µl del ADN molde se realizó en un volumen final de 25ul. Cada reacción tenía 2.5µl de buffer (100mM Tris-HCI, PH 8.3; 500mM KCI), 3.0mM MgCl2, 0.15mM dNTPs, 0.8mM cebador, 0.2 µl BSA (10 mg/ml) y 1.50 Taq polimerasa. El ADN fue amplificado según el siguiente ciclo de temperaturas: (1) 94 °C por 5 min, (2) 40 °C por 2 min, (3) 72 °C por 3 min, (4) 94 °C por 1 min, (5) 40 °C por 1.5 min, (6) 72 °C por 2 min, (7) volver al paso 4, y repetir el ciclo 35 veces, (8) 4 °C hasta su utilización. Los productos de la amplificación se separaron en geles de agarosa al 1.5% en TAE. Los geles se corrieron a 60 voltios constantes por 5-6 horas (CIAT 1998). Los patrones de bandas obtenidos se registraron y compararon con los testigos de B. tabaci Biotipos A y B y T. vaporariorum de CIAT.
Percepción del agricultor sobre T. vaporariorum y B. tabaci como plagas.
Niveles de población de T. vaporariorum y B. tabaci en las distintas zonas y cultivos afectados.
Grupos químicos que conocen los agricultores para el control directo (dirigido a una plaga específica) o indirecto (contra otras plagas) de mosca blanca de acuerdo con la frecuencia de mención de productos comerciales, lo que permitió conocer los grupos predominantes y número de marcas e ingredientes activos diferentes.
Fuente de recomendación, criterio para decidir el uso de productos, cuándo y con qué aplicar, además de las medidas de precaución al momento de realizar la aplicación.
Resultados y Discusión
A nivel bioquímico se detectaron patrones de bandas bien diferenciadas entre especies y biotipos. Para el biotipo A de B. tabaci, el patrón electroforético estuvo conformado por una banda pesada, de migración lenta, con alta actividad enzimática y coloración negra (degradación de a-Naftilacetato) que, en algunas ocasiones, estuvo acompañada por tres bandas más tenues y livianas. Para el biotipo B, de la misma especie, se encontró una banda más pesada que la del biotipo A, de migración más lenta, alta actividad enzimática y coloración rojiza (degradación de β-Naftil acetato). Estos resultados son similares a los registrados por Brown et al. (1995) (Fig 1).
Patrones de α-β esterasas de adultos de B. tabaci colectados en las zonas de muestreo. 1, 2, y 3: Testigos CIAT de T. vaporariorum, B. tabaci biotipo A y B. tabaci biotipo B, respectivamente. 4: Biotipo B colectado en poinsettia en Palmira; 5: Biotipo B colectado en maní forrajero en CIAT; 6: Biotipo A colectado en soya en el lote de cultivos de la Universidad Nacional, Sede Palmira.
En el caso de T. vaporariorum las diferencias con respecto a B. tabaci fueron evidentes debido a la presencia de dos bandas principales a veces acompañadas por cuatro adicionales, mucho más livianas y con menor grado de tinción (Fig 2).
Patrones de α-β esterasas de adultos de T. vaporariorum colectados en las zonas de muestreo. 1: T. vaporariorum colectado en habichuela en Yumbo (San Marcos); 2: T. vaporariorum colectado en habichuela en Yumbo; 3: T. vaporariorum colectado en pepino en Yumbo; 4: T. vaporariorum colectado en tomate en Vijes; 5: T. vaporariorum colectado en berenjena en Vijes. 6, 7, y 8 Testigos CIAT de B. tabaci biotipo B, B. tabaci biotipo A y T. vaporariorum, respectivamente.
Estos resultados confirman los datos publicados por Wool et al. (1989 y 1991) quienes encontraron para T. vaporariorum menor actividad enzimática de α-β esterasas.
Bajo las condiciones del presente trabajo con el uso de α-β naftilacetatos como sustratos y la utilización de hembras y machos para la extracción de esterasas se obtuvieron altos niveles de polimorfismo y no fue necesario recurrir al aumento en el nivel de tinción, ya que las bandas de T. vaporariorum aunque fueron tenues, se visualizaron fácilmente en pocas horas, superando a otros sistemas enzimáticos como malatodehidrogenasas y α-glicerolfosfatodehidrogenasas en los que no se han detectado diferencias de esta especie frente a las demás (Wool et al. 1989, 1991), lo que demuestra la utilidad del sistema de esterasas en estos casos y en situaciones en las cuales las identificaciones morfológicas resulten dudosas o muy complicadas.
Molecularmente se recurrió al uso de RAPD-PCR en casos en donde el número de adultos no alcanzó para la caracterización bioquímica. Se evaluaron 12 muestras que se identificaron como T. vaporariorum. Los resultados en cuanto a polimorfismo fueron los mejores debido al uso del cebador OPA-04 (Fig 3), de igual manera que lo registrado por Quintero et al. (1998) y Gawel y Bartlett (1993).
Patrones de amplificación de ADN con el cebador OPA-04 obtenidos mediante RAPD's (PCR) para T. vaporariorum proveniente de las zonas de muestreo: 1 a 3: Testigos CIAT de T. vaporariorum, B. tabaci biotipo A y B. tabaci biotipo B respectivamente; 4 y 5: T. vaporariorum colectado en tomate en Roldanillo, 6 y 7: T. vaporariorum colectado en zapallo y tomate en Tuluá, respectivamente 8 y 9: T. vaporariorum colectado en tomate y zapallo en Dapa, 10 y 11: T. vaporariorum colectado en zapallo en La Cumbre, 12 a 16: T. vaporariorum colectado en fríjol, zapallo y habichuela de La Cumbre respectivamente. 17,18 y 19: Testigos CIAT: B. tabaci B, B. tabaci A y T. vaporariorum; respectivamente; 20: Marcador.
De las 78 muestras evaluadas, el 73% correspondió a T. vaporariorum, el 15.5% a B. tabaci biotipo A, y el 11.5% a B. tabaci biotipo B. Esto comprueba la predominancia de la mosca blanca de los invernaderos, especie abundante en hortalizas y a la cual se han dirigido los programas de manejo integrado de plagas en regiones como Sumapaz y el oriente Antioqueño debido a las graves pérdidas económicas causadas en cultivos de fríjol y habichuela (Cardona 1995).
Con relación a los hospedantes se encontró a T. vaporariorum en todas las zonas de muestreo asociada a los cultivos de tomate, tabaco, zapallo, habichuela, pepino, berenjena, fríjol, repollo, cilantro, pimentón, arveja, col y geranio en un rango de altura sobre el nivel del mar desde 828 metros en el municipio de Dagua hasta 2040 metros en el Cerrito evidenciando su marcada polifagia y capacidad de adaptación biológica. El biotipo A de B. tabaci se encontró en la zona norte (municipio de Roldanillo) en la zona centro - norte (vía panorama Buga - Tuluá, y municipio de San Pedro) y en la zona sur (municipio de Palmira) asociada a cultivos de soya, tabaco, poinsettia y algodón en un rango de altura desde 850 metros en Roldanillo hasta 980 metros en Palmira. Se detectó la presencia del biotipo B de B. tabaci en la zona centro (municipio de Yumbo) y en la zona sur (municipio de Cali), asociada a cultivos de poinssettia, dalia y maní forrajero, todos bajo condiciones de invernadero. Se encontró en un rango de altura desde 963 metros en Palmira hasta 1700 metros en el municipio de Yumbo (Fig 4).
Distribución de especies de mosca blanca en las zonas visitadas en el Valle del Cauca.
En cuanto a la problemática de las moscas blancas como plagas, el 77% de los agricultores consideró que T. vaporariorum es la plaga principal (ocupa el primer o segundo lugar de importancia económica) en cultivos como pepino, zapallo, fríjol, tomate, habichuela, ají, y pimentón entre otros, mientras que B. tabaci fue catalogada como plaga primaria en cultivos como la soya. Entre zonas se encontraron diferencias en la clasificación de importancia económica, las cuales deberían ser tenidas en cuenta al momento de desarrollar estrategias de manejo integrado de moscas blancas en una región determinada. Como zonas en donde las moscas blancas aparecen con mayor porcentaje en el primer y segundo lugar de importancia se encontraron el sur (90% menciones) y centro-sur (75%) del Valle del Cauca, específicamente el municipio de Pradera y el corregimiento de Tenerife respectivamente, mientras que los agricultores de las zonas restantes consideraron a las moscas blancas como plagas de tercera y cuarta categoría, las cuales fueron superadas por otras como los thrips. Esto se puede atribuir a la coincidencia entre las fechas de muestreo con la detección de la presencia de Thrips palmi (Karny) en el Valle del Cauca (Durán et al. 1998) arrasando cultivos de habichuela, melón, berenjena, fríjol y tomate entre otros.
Con relación al uso de insecticidas para el control de moscas blancas, en 103 menciones, los agricultores nombraron 30 ingredientes activos que correspondieron a 39 marcas comerciales diferentes. Los organofosforados siguen siendo los productos más usados (37% de menciones); les siguen carbamatos (26.2%), insecticidas modernos: reguladores de crecimiento y misceláneos (15.3%); mezclas en su mayoría a base de organofosforados (13.8%) y finalmente piretroides (7.5%). Los 10 ingredientes activos más usados fueron en su orden: dimetoato, carbofuran, clorpirifos, metamidofos, metomil, profenofos, monocrotofos, cipermetrina, malation e imidacloprid. Esta clasificación muestra el incremento actual en el uso de productos modernos como el imidacloprid, insecticida que de acuerdo con los datos de Orozco et al. (1995) ofrece protección eficiente aún en condiciones de alta población de mosca blanca para cultivos como habichuela y fríjol; sin embargo, debe ser manejado con prudencia, ya que el uso exclusivo de este producto podría conducir al desarrollo de niveles de resistencia por parte del insecto, lo que disminuiría su efectividad.
Como zonas de uso crítico de insecticidas se encontraron el sur y centro sur del Valle del Cauca (Pradera y Tenerife, respectivamente) en las que se registraron 20 aplicaciones de productos para el control directo e indirecto de moscas blancas, en promedio. Este aspecto está directamente relacionado con los niveles de población de moscas blancas y la importancia que le da el agricultor a la plaga; en los sitios con mayores niveles de población el insecto es considerado plaga principal por los agricultores los cuales recurren al uso de gran cantidad de productos para erradicarla.
De acuerdo con la categoría toxicológica, el 74 % de los insecticidas usados pertenecen a las categorías I y II (extremada y altamente tóxicos). Esta tendencia se encontró en todas las zonas, algunas veces llegando a casos extremos como el del occidente en donde solo se emplean estas dos categorías. Los productos de categoría III y IV (mediana y ligeramente tóxicos) son poco usados. Este hecho refleja los altos niveles de riesgo a los que están expuestos los agricultores al aplicar en su mayoría insecticidas de las dos primeras categorías toxicológicas.
El promedio de aplicaciones durante el ciclo completo del cultivo para el control directo o indirecto de moscas blancas fue 10; este promedio es semejante al detectado en el oriente antioqueño y la provincia de Sumapaz, pero mayor al publicado por el CIAT (1998) para el Valle del Cauca. La discrepancia en este caso podría atribuirse a las características del presente muestreo que cubrió mayor diversidad de cultivos que los otros estudios.
Se encontraron diferencias en el número de aplicaciones de insecticidas por ciclo entre cultivos. El mayor número se aplica en el cultivo de tomate en todas las zonas (20 en promedio), le siguieron melón, tabaco, fríjol, habichuela, repollo, ají, berenjena, pimentón, pepino, zapallo, poinsettia y arveja. Con menos aplicaciones apareció la soya, cultivo en el cual se pueden obtener cosechas sin hacer aplicaciones de insecticidas. Este panorama refleja la situación de cultivos de consumo directo como el tomate en el cual las moscas blancas son plagas de gran importancia económica, situación a la que responden los agricultores con aplicaciones de productos de diversos espectros casi a diario.
Para recurrir al uso de insecticidas, la mayoría de los agricultores (48%) toman sus propias decisiones, tendencia que también se notó en la determinación de la fecha de aplicación (84%). La influencia de asistentes técnicos, vendedores y otros agricultores o familiares estuvo poco representada en estos dos aspectos al igual que lo reflejado en diagnósticos para mosca blanca realizados en años anteriores (Cardona 1995; CIAT 1998). Estos resultados demuestran que, aunque la mayor responsabilidad en la toma de decisiones con respecto a moscas blancas en los cultivos está a cargo de los propios agricultores, existe la influencia de personas ajenas a los cultivos como los vendedores de productos agrícolas; así mismo refleja el bajo nivel de asistencia técnica al que tienen acceso los agricultores como muestra del abandono del sector agropecuario por parte del Gobierno. Las aplicaciones preventivas (siguiendo un calendario y por simple costumbre) de un amplio espectro de insecticidas predominaron en los agricultores encuestados (97%).
Las medidas de prevención tomadas por el agricultor al momento de aplicar insecticidas son mínimas. La mayoría toma alguna bebida (71%), consume algún tipo de alimento (58%) o fuma (3%) mientras realiza la aplicación. El 7% usa guantes, 33% mascarilla y el 90% afirmaron bañarse luego de la aspersión del producto. Lo anterior permite deducir que en general los insecticidas no se usan con seguridad debido a la falta de conciencia de riesgo, ropa protectora o la dificultad de usarla en climas cálidos, además de la falta de autoridades normativas y vigilancia de su cumplimiento. Como consecuencia de estos hechos, el 41% ha sufrido algún tipo de síntoma de intoxicación; causadas en el 75% de los casos por carbofuran, seguido de otros productos como endosulfan, monocrotofos, profenofos, dimetoato y metomil.
Conclusiones
Trialeurodes vaporariorum fue la especie dominante en el muestreo asociada en todas las zonas a cultivos de tomate, zapallo, habichuela, pepino, fríjol, repollo y pimentón. Bemisia tabaci se encontró sobre soya, algodón (Biotipo A) y ornamentales (Biotipo B). Las dos especies fueron catalogadas como plagas principales, algunas veces superadas por Thrips palmi.
En las zonas visitadas predominan los pequeños agricultores quienes usan control químico como única estrategia para el manejo de moscas blancas. Se nombraron 30 ingredientes diferentes y 39 marcas comerciales en las que predominaron organofosforados y carbamatos que son aplicados de manera preventiva en regiones críticas de uso de plaguicidas como Pradera y Tenerife.
El uso de productos, alta y moderadamente tóxicos, fue bastante frecuente, no obstante, los agricultores no tienen en cuenta medidas de prevención al aplicar insecticidas, como el uso de guantes o mascarillas; por esta razón, los niveles de intoxicación con productos como carbofuran aparecen en un alto porcentaje.