Abstract
Trialeurodes vaporariorum (Westwood) and the A and B biotypes of Bemisia tabaci (Gennadius) are the most important whiteflies affecting annual crops in Colombia and Ecuador. Levels of resistance to organophosphate, carbamate, and pyrethroid insecticides in adults of these species were studied across 40 locations in Colombia and Ecuador. Using the vial technique, line base data and CL50 and CL90 values were calculated for methamidophos, methomyl, and cypermethrin under laboratory conditions. Diagnostic dosages were established and these were used to monitor resistance in the field, also using the vial technique. Corrected mortalities at diagnostic dosages were compared by means of analysis of variance. T. vaporariorum exhibited low resistance to methomyl, high resistance to methamidophos in most locations studied and intermediate to high resistance to cypermethrin in 9 locations. The B biotype of B. tabaci was very resistant to methomyl in 9 of 10 locations sampled, and highly resistant to methamidophos across the region known as Atlantic Coast of Colombia. It showed intermediate resistance to cypermethrin in 3 locations in the Atlantic Coast. Insecticide resistance levels are discussed in relation to the difficulties in managing whiteflies in the Andean zone. Base line data for T. vaporariorum for carbofuran, lambda-cyhalothrin, and imidacloprid are presented for future reference.
Introducción
Hasta hace unos pocos años las moscas blancas no eran consideradas plagas muy importantes de cultivos semestrales en la zona Andina. A partir de la década de los años 80 estos insectos han adquirido mayor relevancia. En particular, la mosca blanca de los invernaderos, Trialeurodes vaporariorum (Wetswood), se convirtió paulatinamente en la plaga clave de fríjol y tomate en la mayoría de los valles interandinos y trópicos altos de la región (Cardona et al. 1991; Rendón et al. 1999). La aparición reciente en Colombia y Ecuador del biotipo B de Bemisia tabaci (Gennadius), conocido por algunos como B. argentifolii Bellows and Perring, complicó aún más la situación (Quintero et al. 1998).
El control químico es sin lugar a dudas la principal, en ocasiones la única, herramienta de combate de estos insectos. Así lo demostró un diagnóstico reciente hecho en toda la zona Andina (Rendón et al. 1999) dentro del marco del Proyecto Internacional sobre Manejo Integrado de Moscas Blancas en los Trópicos financiado por la Agencia Danesa para el Desarrollo (Danida). El uso inadecuado de insecticidas ha conducido al desarrollo de resistencia de moscas blancas a insecticidas a nivel mundial (Dittrich et al. 1990; Gerling y Mayer 1996; Cahill et al. 1996a). Esto no es de sorprender dado el exagerado uso de químicos para su control y la capacidad alta intrínseca que estos insectos tienen para desarrollar resistencia (Georghiou 1990).
Son muchos los registros sobre resistencia a insecticidas en moscas blancas. En el caso de T. vaporariorum se sabe hace muchos años que ha desarrollado resistencia a organosfosforados en Inglaterra (Wardlow et al. 1972), a organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides en Gran Bretaña, Holanda y Estados Unidos (Wardlow et al. 1976; French et al. 1973; Elhag y Horn 1983; Omer et al. 1995). En Colombia, Buitrago et al. (1994) detectaron niveles moderados de resistencia a monocrotofos y metamidofos, bajos para profenofos, bajos para carbofuran, intermedios para metomil y altos para los piretroides cipermetrina y deltametrina en dos regiones de Colombia. T. vaporariorum también es capaz de desarrollar resistencia a reguladores de crecimiento. Este es el caso de la resistencia a buprofezin en Nueva Zelanda (Workman et al. 1995) y Bélgica (Cock et al. 1995).
La gran habilidad de B. tabaci para adquirir resistencia a insecticidas es un fenómeno bien documentado en la literatura (Denholm et al. 1996, Cahill et al. 1996a). Tanto el biotipo A como el B, muestran resistencia a una amplia gama de insecticidas tradicionales (organoclorados, organosfosforados, carbamatos y piretroides) (Dittrich et al. 1990; Sivasupramaniam et al. 1997), así como a insecticidas más novedosos como los reguladores de crecimiento (Horowitz e Ishaaya 1994; Cahill et al. 1996a) y aún nicotinoides (Cahill et al. 1996b; Prabhaker et al. 1997).
Como el uso de insecticidas con frecuencias altas de aplicación es algo muy común en la zona Andina (Rendón et al. 1999) y como la resistencia a insecticidas es uno de los limitantes mayores para el desarrollo de sistemas de manejo integrado, es importante conocer hasta qué punto este fenómeno está afectando la eficiencia de control y por ende la economía de miles de pequeños agricultores que pueden estar usando productos completamente ineficientes para el control de moscas blancas. Con este trabajo se intenta presentar un panorama de la situación actual en la zona Andina que sirva como base para establecer sistemas de manejo de la resistencia en zonas críticas.
Materiales y Métodos
Los trabajos de laboratorio para establecer líneas base y calcular dosis diagnóstico se adelantaron en los laboratorios del CIAT en Palmira, Valle. Los muestreos de campo se hicieron desde la provincia de Ibarra en Ecuador hasta el departamento de la Guajira en Colombia a todo lo largo del corredor Andino.
Establecimiento de líneas base y cálculo de dosis diagnóstico
Las líneas base se establecieron usando adultos provenientes de crías masales de razas susceptibles de T. vaporariorum y B. tabaci biotipo A mantenidas en cuartos de cría en el CIAT por más de 10 años. Los insecticidas y dosis evaluados con T. vaporariorum fueron metamidofos (16.0, 8.0, 4.0, 2.0, 1.0 y 0.5 µg i.a./vial), metomil, (2.5, 0.5, 0.1 y 0.02 µg i.a./vial), cipermetrina (100.0, 50.0, 25.0, 12.5 y 6.25 µg i.a./vial), carbofuran (10.0, 3.3, 1.1, 0.33 y 0.11 μα i.a./vial), lambda-cialotrina (500.0, 100.0, 20.0, 4.0, 0.8 y 0.16 µg i.a./vial) e imidacloprid (10.0, 5.0, 2.5, 1.25, 0.625 y 0.312 ppm). Para B. tabaci Biotipo A se evaluaron metomil (25.0, 6.25, 1.56, 0.39 y 0.10 µg i.a./vial), metamidofos (16.0, 4.0, 2.0, 1.0 y 0.5 µg i.a./vial) y cipermetrina (450.0, 150.0, 50.0, 16.7 y 5.6 µg i.a./vial).
Con excepción del imidacloprid, se usó la técnica de viales impregnados con ingrediente activo disuelto en acetona (Plapp et al. 1990; Cahill y Hackett 1992) para medir la mortalidad diferencial a las dosis indicadas expresadas en ug de ingrediente activo por vial de 22.5 cc (cada vial tratado con 250 µg de solución). En todos los casos se usaron viales tratados con acetona pura para servir de testigos. La mortalidad se leyó 6 horas después de haber introducido los adultos en los viales. Antes de calcular los valores CL50 Y CL90 definitivos, se hicieron pruebas preliminares hasta ajustar dosis que causaran mortalidades entre 10 y 95% en las razas susceptibles. Para cada dosis probada se usaron 5 repeticiones de 20 adultos por repetición en un diseño completamente al azar.
Como el imidacloprid es un insecticida altamente sistémico, no es posible usar viales para medir su actividad. En este caso se usó la técnica desarrollada por Cahill et al. (1996b). Se prepararon diferentes soluciones (dosis) del producto disueltas en agua y se sumergieron en ellas hojas de fríjol de la variedad ICA Pijao provistas de pecíolo para permitir que el producto fuera absorbido por las hojas por 48 horas. Luego se cortaron discos de hoja circulares de unos 5 cm de diámetro que fueron colocados sobre agar noble en cajas de petri y se introdujeron los adultos en esta unidad (20 por repetición por dosis). Los adultos de mosca blanca se alimentan normalmente de los discos de hoja así dispuestos. Como testigos se usaron discos de hojas sumergidas en agua destilada. La mortalidad se leyó 6 horas después de haber puesto los adultos en contacto con el follaje tratado dentro de las cajas petri. Las CL50 y CL90 se expresaron en ppm.
Los datos de mortalidad se corrigieron por medio de la fórmula de Abbott (Busvine 1971). No se aceptaron como válidas aquellas pruebas en que la mortalidad del testigo fue mayor del 10%. Los datos fueron entonces sometidos a análisis probit (SAS, 1988) para calcular las respectivas líneas de regresión con límites de confiabilidad al 95% y establecer las líneas base para cada especie y producto. Con base en la línea base se escogieron cuatro dosis empíricas que causaran un rango de mortalidad entre 5 y 95% de la población susceptible. Estas cuatro dosis se probaron nuevamente sobre las crías susceptibles para estimar o calcular la denominada dosis diagnóstico (aquella que mata por lo menos el 98% de una raza susceptible) para cada producto. Las dosis diagnóstico se usaron para comparar las mortalidades en poblaciones de campo en cada sitio de muestreo con las mortalidades en las razas susceptibles mantenidas en cría en el CIAT.
Muestreo de campo
Los trabajos de campo se hicieron con metamidofos, metomil y cipermetrina como productos representativos de aquellos más usados por los agricultores. Para analizar el comportamiento de la resistencia, el área de estudio se dividió en regiones. Para T. vaporariorum, norte del Ecuador-Nariño, Cauca-Valle-Antioquia y Huila- Cundinamarca-Boyacá-Santanderes. El trabajo con B. tabaci se concentró en la costa Atlántica de Colombia. Se emplearon viales impregnados tratados con las dosis diagnóstico calculadas en laboratorio. En todos los casos se usaron 5 repeticiones de 20 adultos por repetición por dosis y, como en el laboratorio, se utilizaron testigos (viales tratados con acetona). Los adultos usados en las pruebas se colectaron directamente de las plantas (generalmente fríjol, tomate y papa en el caso de T. vaporariorum; principalmente tomate, berenjena, zapallo y algodón en el caso de B. tabaci) para ser introducidos a los respectivos viales. Las lecturas de mortalidad se hicieron a las 6 horas y no se aceptaron mortalidades en el testigo mayores del 10%. Se calcularon los porcentajes de mortalidad corregida por Abbott (Busvine 1971) y los datos se sometieron a análisis de varianza previa transformación a arcoseno de la raíz cuadrada de la proporción. En el trabajo se presentan las medias sin transformación. Cuando la prueba de F fue significativa, se hizo la separación de medias mediante la prueba de Diferencia Mínima Significativa al 5% (SAS 1988).
Resultados y Discusión
Líneas base y dosis diagnóstico
El establecimiento de líneas base para diferentes insecticidas es un paso fundamental en estudios de resistencia ya que los valores así calculados servirán como puntos de comparación cuando en el futuro se quieran medir aumentos o disminuciones en los niveles de resistencia. Además, tal como lo expresan Sanderson y Roush (1992) y Cahill y Hackett (1992), el valor mayor de la línea base es permitir el cálculo de las dosis diagnóstico que se pueden usar en el campo para medir niveles de resistencia en forma rápida y muy práctica tanto para comparar entre localidades como para hacer mediciones periódicas sobre la evolución de la resistencia a un insecticida dado, en una especie dada, en una región dada.
Los resultados de la reacción toxicológica de T. vaporariorum, a seis insecticidas en condiciones de laboratorio que se presentan en la Tabla 1 tienen estos méritos, en especial con respecto al nicotinoide imidacloprid, insecticida de reciente introducción al mercado y para el cual no existen registros de resistencia en T. vaporariorum. Los diferentes valores de CL50 y CL90 reflejan la mayor o menor toxicidad de cada producto a una raza susceptible mantenida en cautiverio y sin exposición a insecticidas por más de 10 años y podrán ser usados como referencia para este insecto en Colombia. Es de advertir que la CL50 para imidacloprid no es comparable con las de los otros productos ya que la dosificación y método de evaluación para este insecticida son completamente diferentes. Es importante anotar que el valor de CL50 calculado (2.4 ppm) es semejante al establecido para B. tabaci (1.7 ppm) en razas susceptibles de Sudán y Pakistán (Cahill et al. 1996b).
Respuestas toxicológicas de razas de laboratorio de Trialeurodes vaporariorum a seis insecticidas. Las pruebas con imidacloprid se hicieron siguiendo la metodología sugerida para este producto por Cahill et al. (1996b). Los demás se probaron usando la técnica de viales impregnados
imidacloprid en ppm. Los demás en µg/vial. LC = límites de confiabilidad.
En la Tabla 2 aparecen los datos de línea base para B. tabaci biotipo A. La respuesta de esta especie fue algo diferente, con menor sensibilidad a metomil pero mayor sensibilidad a metamidofos y cipermetrina.
Respuestas toxicológicas de razas de laboratorio de Bemisia tabaci biotipo A a tres insecticidas, determinadas mediante pruebas en viales impregnados con insecticidas
µg/vial. LC = límites de confiabilidad.
Con base en los estimativos de CL90 y respectivos límites de confiabilidad (Tablas 1 y 2) y mediante examen visual de los datos concentración - respuesta, se estimaron valores de posibles dosis diagnóstico para cada insecticida. Al final se escogieron 2.5, 32 y 500 μg i.a./vial de metomil, metamidofos y cipermetrina, respectivamente. En la mayoría de las pruebas estas concentraciones mataron aproximadamente el 98% de los individuos de las razas susceptibles mantenidas en cría en CIAT (Tabla 3). Estas concentraciones y productos se usaron para distinguir entre poblaciones resistentes y susceptibles en las pruebas de campo desde el norte del Ecuador hasta la Guajira.
Respuesta (porcentajes de mortalidad corregida) de adultos de Trialeurodes vaporariorum y Bemisia tabaci a tres insecticidas. Las dosis diagnóstico se probaron usando viales impregnados con los respectivos insecticidas
Monitoreo de campo
Para fines de interpretación de los datos de mortalidad corregida que a continuación se presentan, se hizo la clasificación por resistencia o susceptibilidad en las poblaciones estudiadas de acuerdo con la siguiente escala arbitraria: 0-50% de mortalidad, resistencia; 50-80%, resistencia intermedia; > 80%, susceptibilidad.
T. vaporariorum
Por ser la más importante de las moscas blancas que afectan cultivos semestrales en la zona Andina de Colombia y Ecuador (Quintero et al. 1999), esta especie recibió mayor atención. Los resultados de la región denominada norte del Ecuador - departamento de Nariño en Colombia (Tabla 4) indicaron que, con excepción de la localidad San Vicente en el Ecuador (resistencia intermedia), la reacción a metomil en el resto de esta región fue de susceptibilidad porque los porcentajes de mortalidad registrados no difirieron significativamente del porcentaje de mortalidad en el testigo susceptible 'CIAT'. Este resultado concuerda con la apreciación general sobre la efectividad de metomil para el control de adultos de moscas blancas (Dittrich et al. 1990). Por el contrario, T. vaporariorum mostró altos niveles de resistencia a metamidofos en toda la región (Tabla 4). Esto no es de extrañar, dado que este es el insecticida más usado por los agricultores ecuatorianos y nariñenses (Rendón et al., 1999). La reacción a cipermetrina fue en general de susceptibilidad, excepto en Gualmatán, Nariño (resistencia) y Funes (Nariño) (resistencia intermedia).
Respuesta (porcentajes de mortalidad corregida) de adultos de Trialeurodes vaporariorum a tres insecticidas en la región norte del Ecuador-Nariño, sur de Colombia. Las dosis diagnóstico se probaron en condiciones de campo usando viales impregnados con los respectivos insecticidas
Las medias, dentro de una columna, seguidas por la misma letra no difieren significativamente al nivel del 5% (DMS).
En la región Cauca-Valle-Antioquia hubo en general una reacción de susceptibilidad a metomil excepto en Pradera (Valle) y Pescador (Cauca), sitios en los cuales el insecto mostró resistencia intermedia a este insecticida. Como en Nariño y Ecuador, se detectaron altos niveles de resistencia a metamidofos en casi todos los sitios estudiados y resistencia intermedia a alta a cipermetrina (Tabla 5). Los mayores niveles de resistencia fueron hallados en aquellas zonas como Pradera y Tenerife en el Valle y Carmen de Viboral en Antioquia donde se hace un exagerado uso de insecticidas, especialmente en fríjol y tomate.
Respuesta (porcentajes de mortalidad corregida) de adultos de Trialeurodes vaporariorum a tres insecticidas en la región Cauca-Valle-Antioquia de Colombia. Las dosis diagnóstico para cada producto se probaron en el campo mediante la técnica de viales impregnados
Las medias dentro de una columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (DMS).
Se halló susceptibilidad a metomil en toda la región llamada Huila- Cundinamarca-Boyacá- Santanderes. En contraste con las otras dos regiones ya discutidas, la resistencia a metamidofos no fue tan generalizada ya que en algunos sitios como Garzón en el Huila, Fosca en Cundinamarca y Abrego en Santander la reacción fue clasificada como de resistencia intermedia. La situación con cipermetrina fue en general de resistencia intermedia, excepto en Fosca (Cundinamarca) donde se halló una población resistente (Tabla 6).
Respuesta (porcentajes de mortalidad corregida) de adultos de Trialeurodes vaporariorum a tres insecticidas en la región Huila-Cundinamarca-Boyacá-Santanderes de Colombia. Las dosis diagnóstico para cada producto se probaron en el campo mediante la técnica de viales impregnados
Las medias dentro de una columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (DMS).
Se resume esta parte diciendo que, con pocas excepciones, T. vaporariorum ha desarrollado alta resistencia a metamidofos a través de la zona Andina, lo cual hace inocuas las aplicaciones que los agricultores acostumbran hacer con éste y otros organofosforados (el grupo más usado según el diagnóstico general). Hay en general susceptibilidad a metomil, insecticida que con otros carbamatos como carbofuran podría ser usado en rotaciones para manejar la resistencia. En alguna zonas se detectaron preocupantes niveles de tolerancia a cipermetrina, lo cual sugiere que si continúa el uso de piretroides la situación puede deteriorarse más.
B. tabaci biotipo B
La situación en la costa Atlántica de Colombia fue fácil de diagnosticar. La reciente introducción al país del biotipo B de este insecto (Quintero et al. 1998) significa que la agricultura del país ha sido invadida por una forma de mosca blanca que ciertamente muestra altos niveles generalizados de resistencia a metomil y metamidofos (Tabla 7), lo cual concuerda con múltiples registros sobre la mayor habilidad de este biotipo para adquirir resistencia (Cahill et al. 1996b). La reacción a cipermetrina fue de resistencia intermedia en 3 de 10 localidades visitadas. Como lo expresan Gerling y Mayer (1996), Stansly et al. (1998) y varios otros autores, las dificultades de control químico de este insecto con insecticidas tradicionales sirven de ejemplo clásico sobre la necesidad de desarrollar e implementar sistemas de manejo integrado.
Respuesta (porcentajes de mortalidad corregida) de adultos del biotipo B de Bemisia tabaci tratados con tres insecticidas en la costa Atlántica de Colombia. Las dosis diagnóstico para cada producto se probaron en el campo mediante la técnica de viales impregnados
Biotipo A de B. tabaci
Las medias dentro de una columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (DMS).
Los niveles de resistencia a insecticidas detectados en este trabajo constituyen parte del diagnóstico general sobre la problemática de moscas blancas en cultivos semestrales en la zona Andina. Aportan información fundamental para el diseño de futuros planes de manejo integrado que, por lo pronto, tendrían que tener un componente químico en el cual productos novedosos como los reguladores de crecimiento, nicotinoides y algunos carbamatos, a los cuales las moscas blancas todavía son susceptibles (Rodríguez 1999), podrían cumplir un papel importante.
Footnotes
Agradecimientos
Los autores expresan sincero agradecimiento a la Agencia Danesa para el Desarrollo (Danida) por la financiación de este trabajo de investigación.