Abstract
The melon thrips (Thrips palmi) have become a very significant pest of snap beans, beans, eggplants and cucumbers, and other crops, since they were first reported in Colombia. The response of farmers to this problem has been the excessive pesticide use. With the aim of monitoring changes on the susceptibility of thrips populations to certain insecticides that are still effective, the line base data, LC50 and LC90 values and diagnostic doses for imidacloprid, spinosad and carbosulfan were established. We used an adult population of a susceptible strain of T. palmi maintained at CIAT since 1997. Imidacloprid was evaluated as a systemic pesticide by immersing leaves with petioles in insecticide solutions. Disks of foliage treated in this fashion were placed on agar in petri dishes. Spinosad and carbosulfan were evaluated as contact pesticides using the foliage dipping technique. Disks of the treated foliage were placed on petri dishes with agar. The diagnostic doses were 1.000 ppm (imidacloprid), 2.000 ppm (spinosad) and 2.000 ppm (carbosulfan). These doses were used for field monitoring of resistance in five zones of the Cauca Valley where heavy use of pesticides for the control of T. palmi occurs. No evidence of resistance to any of the evaluated pesticides was found. Nevertheless, we recommended the performance of periodic monitoring in order to detect changes in resistance of the thrips over time.
Introducción
El trips del melón, Thrips palmi Karny, es un insecto considerado como plaga clave en muchos países debido a su marcada polifagia, su ciclo de vida corto, su amplia distribución geográfica y la habilidad para desarrollar resistencia a insecticidas (Lewis 1997). Debido a estas características, T. palmi ha causado pérdidas millonarias en países como Estados Unidos (Seal et al. 1993). En Colombia la presencia de este insecto se registró en 1997, donde se de- tectó entre 600 y 2.300 msnm, causando daños graves en cultivos de pimentón, frí- jol, papa, tomate, pepino y habichuela (Vergara 1998).
En el Valle del Cauca T. palmi fue registra- do en 26 municipios atacando cultivos de lulo, berenjena, pimentón, tomate, zapallo, pepino, melón, fríjol y habichuela (Durán et al. 1999). Durante el diagnóstico sobre la situación de moscas blancas en el Valle del Cauca, Rodríguez y Cardona (2001) deter- minaron que, en muchos casos, la mosca blanca Trialeurodes vaporariorum (West- wood) se convirtió en plaga de segunda y tercera categoría, siendo superada por T. palmi en cultivos de habichuela, berenje- na, melón, fríjol y tomate. Con estos ante- cedentes, Rendón et al. (2001) calcularon las pérdidas que causan T. palmi y T. vaporariorum en habichuela en la zona hortícola de Pradera (Valle). Encontraron que las dos plagas pueden causar pérdidas cercanas al 50%, de las cuales hasta el 35% se atribuyeron a T. palmi. Frente a esta si- tuación, los agricultores acuden al control químico con insecticidas convencionales (que utilizan para otras plagas como mos- ca blanca). Son frecuentes las aplicaciones de organofosforados, carbamatos, piretroi- des e insecticidas modernos como neoni- cotinoides y reguladores de crecimiento (Rodríguez y Cardona 2001). En zonas con ataques severos de T. palmi y T. vapora- riorum, las aplicaciones de insecticidas para el control directo o indirecto de estos in- sectos se realizan casi a diario en cultivos de consumo directo como tomate (Ro- dríguez y Cardona 2001).
Todas estas circunstancias y la constante presión de selección ejercida por las conti- nuas aplicaciones de insecticidas, crean las condiciones ideales para que T. palmi de- sarrolle niveles de resistencia a insecticidas, capacidad que intrínsecamente posee. De acuerdo con los registros de Robb et al. (1995) citado por Lewis (1997), las espe- cies de trips más polífagas como Fran- kliniella occidentalis (Pergande), T. tabaci Lindeman y T. palmi son capaces de detoxificar toxinas de plantas y esta capaci- dad puede predisponerlos para sobrevivir a la exposición de otras sustancias exter- nas como los insecticidas. Los resultados de resistencia a insecticidas en T. palmi demuestran que este insecto ha desarro- llado niveles de resistencia a DDT, organofosforados, carbamatos y piretroides en países como Japón (Morishita 1993), China (Riddell Swan1988 citado por Walker 1992), Brasil (Takematsu et al. 1999) y las Antillas (Etienne et al. 1990). Para regula- dores de crecimiento se tienen valores de resistencia en el Japón (Morishita 1993).
En Colombia se ha comprobado que mu- chos de los insecticidas convencionales son poco eficientes para el control de T. palmi. En algunas regiones como el oriente antioqueño, los agricultores han utilizado mezclas de diferentes productos y han ob- tenido controles poco eficientes del insecto (Agudelo y Vergara 1998). También es im- portante destacar que cuando se registró la presencia de T. palmi en el país, no exis- tía ningún insecticida con licencia oficial para el manejo de esta plaga (Vergara 1999). De esta manera, la lista de produc- tos eficientes para el control del insecto se reduce a tres o cuatro ingredientes de nue- va generación, cuyas frecuentes aplicacio- nes en los cultivos podrían acarrear serios problemas de resistencia en el futuro.
Teniendo en cuenta la importancia que T. palmi ha alcanzado en el Valle del Cauca en los últimos años en cultivos hortícolas y el uso indiscriminado de insecticidas tradi- cionales y de nueva generación para el manejo del insecto, el presente trabajo pre- tende medir los posibles cambios en la sus- ceptibilidad de T. palmi a los insecticidas utilizados para su control en zonas afecta- das por el insecto. Estos datos son muy importantes para el establecimiento de es- trategias para el manejo de la resistencia a insecticidas, como parte vital en futuros programas de manejo integrado de T. palmi en las zonas del departamento más afecta- das por este insecto.
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. Las mediciones periódicas de resistencia se hicieron en cinco municipios del Valle del Cauca, cuatro de ellos caracte- rizados por un uso alto de productos para el control de T. palmi y otras plagas en cul- tivos hortícolas.
Establecimiento de líneas base y cálculo de dosis diagnóstico
Las líneas base se establecieron usando adultos provenientes de crías masivas de una población de T. palmi colectada en Pradera en 1997 y que ha sido mantenida en cuartos de cría en el CIAT a 24 ± 1°C y 70-80% H.R. Esta pobla- ción es altamente susceptible a los insecti- cidas evaluados. Se usaron presentaciones comerciales de carbosulfan, spinosad e imidacloprid. Las dosis a que se sometieron los insectos fueron diluciones en serie de una solución madre a terceras partes de 2.000 a 30 ppm para carbosulfan y spinosad. Las dosis de imidacloprid fueron diluciones a terceras partes de 1.000 a 1 ppm. Las metodologías de evaluación son el resultado de la modificación de la técnica descrita por Cahill et al. (1996) para medir la resistencia a imidacloprid en moscas blancas.
En las evaluaciones con carbosulfan y spinosad (insecticidas de contacto) se em- plearon trifolios de fríjol variedad 'ICA Pijao', que se sumergieron por 10 s en soluciones (dosis) de los productos disueltos en agua destilada (Fig. 1A). El follaje se dejó secar al ambiente por 1 a 2 horas. Luego se corta- ron discos de follaje de 5 cm de diámetro, los cuales se ubicaron con el envés hacia arriba sobre agar noble al 1.2% en cajas de petri para su posterior infestación (Fig. 1B). Para imidacloprid (insecticida sistémico), se sumergieron por 16 horas pecíolos de fríjol variedad 'ICA Pijao' en las dosis selecciona- das disueltas en agua destilada para que el insecticida fuera absorbido por las hojas (Fig. 1C). Posteriormente se cortaron discos de follaje de 5 cm de diámetro, los cuales se colocaron sobre agar noble al 1.2% en cajas de petri. En todos los casos (insecticidas de contacto y sistémico) en cada disco se dis- pusieron 20 adultos de T. palmi sin sexar. Se usó un diseño de bloques completos al azar con cinco (5) repeticiones por dosis y veinte (20) insectos por caja de petri (repeti- ción), para un total de 100 individuos por dosis de cada producto. Para corregir la mortalidad, se utilizaron como controles pecíolos y folíolos sumergidos en agua des- tilada. El tiempo de exposición a los insecti- cidas fue de 48 horas, tiempo después del cual se registró el número de insectos vivos y muertos por repetición. En todas las eva- luaciones la mortalidad se corrigió con la fórmula de Abbott (Busvine 1971) y se realizaron tres ensayos por producto. Las prue- bas en las cuales la mortalidad del testigo fue superior al 10% se descartaron. Las con- centraciones letales media y 90 (CL50 y CL90) de cada ensayo, así como los límites de con- fianza de las regresiones se calcularon por medio de análisis Probit (SAS 1989). Se con- sideraron estadísticamente iguales las CL50 y CL90 de un producto dado cuyos límites de confianza se superpusieron. A partir de las líneas base, se escogió un juego de cuatro dosis empíricas de cada producto que cau- saran mortalidades entre 5 y 95% de la po- blación susceptible. Estas dosis se evaluaron de nuevo con adultos de la cría T. palmi del CIAT usando las metodologías ya descritas para cada insecticida, con el fin de estimar la dosis diagnóstico (aquella que mata por lo menos el 95% de una población suscepti- ble) para cada producto. Las dosis diagnós- tico así estimadas, se usaron para comparar las mortalidades en poblaciones de T. palmi colectadas en cinco zonas del Valle del Cauca con las mortalidades en la población sus- ceptible.
Mediciones periódicas de resistencia
Los trabajos se hicieron con las dosis diag- nóstico estimadas para carbosulfan, spinosad e imidacloprid en el presente es- tudio. Se visitaron cinco zonas del Valle del Cauca: Pradera, Rozo, El Dovio, Santa Helena (caracterizadas por un alto uso de insecticidas para el control de trips y otras plagas) y La Cumbre (con menor uso de insecticidas). Se realizaron dos mediciones periódicas de resistencia (semestres 2001 A y 2001 B) con el fin de detectar posibles cambios en los niveles de resistencia de cada población en el transcurso del tiempo.
En las cinco zonas se colectaron hojas de los hospederos (fríjol, pepino, habichuela) infestadas por adultos de T. palmi. Las ho- jas se llevaron en bandejas plásticas a cuar- tos de cría del CIAT, donde se colocaron sobre plantas limpias de fríjol variedad 'ICA Pijao' en las mismas condiciones ambien- tales a las que se mantiene la población susceptible. Los insecticidas de contacto (carbosulfan y spinosad) se evaluaron me- diante la técnica de inmersión del follaje y cajas de petri; las pruebas con imidacloprid se hicieron siguiendo la técnica de pecíolos sumergidos. Se usó la dosis diagnóstico de cada insecticida con 5 repeticiones por do- sis y 20 adultos de T. palmi sin sexar por repetición para un total de 100 individuos por tratamiento en un arreglo de bloques completos al azar. Para corregir mortalida- des por la fórmula de Abbott se utilizaron pecíolos y trifolios sumergidos en agua pura y no se aceptaron pruebas con más del 10% de mortalidad en el testigo. Se registró el número de adultos vivos y muertos en cada repetición en los cuartos de cría del CIAT, 48 horas después de la infestación. 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 por Diferen- cia Mínima Significativa al 5% (STATISTIX 1998). Para identificar posibles cambios de los niveles de resistencia de las poblacio- nes evaluadas en el transcurso del tiempo, las mortalidades obtenidas en la primera medición periódica de resistencia con cada población en cada sitio se compararon con las correspondientes mortalidades en la segunda medición periódica de resistencia mediante pruebas de t Student con un ni- vel de significancia del 5% (STATISTIX 1998).
Resultados y Discusión
Líneas base y dosis diagnóstico
La de- tección de cambios en los niveles de resis- tencia a insecticidas en poblaciones de campo por medio del establecimiento de líneas base y dosis diagnóstico es una actividad muy im- portante para el desarrollo de estrategias de manejo de un insecto como T. palmi en una región determinada, ya que permite tomar decisiones relacionadas con el desarrollo de estrategias efectivas para el control del insec- to, evitando problemas de resistencia a in- secticidas. Este tipo de trabajos se ha desarrollado ampliamente para especies tan agresivas como el biotipo B de Bemisia tabaci (Gennadius) o B. argentifolii Bellows y Perring en los Estados Unidos (Denholm et al. 1996; Cardona et al. 2001). Los resultados que apa- recen en la Tabla 1 corresponden a la respuesta toxicológica de adultos de la pobla- ción T. palmi del CIAT (mantenida en endocría desde hace cuatro años) a tres insecticidas en condiciones de laboratorio y son pará- metros de gran importancia, porque reflejan la respuesta de este insecto a productos de reciente introducción al mercado nacional (spinosad e imidacloprid) así como también a un ingrediente ampliamente conocido como carbosulfan. Estos insecticidas son de uso fre- cuente en el Valle del Cauca para el control de T. palmi desde su aparición en 1997. Los valores de CL50 y CL90 muestran la mayor o menor toxicidad de cada producto sobre una población susceptible mantenida en cautive- rio, no expuesta a insecticidas. Estos valores se pueden utilizar como patrones de compa- ración para evaluar la resistencia a insectici- das de poblaciones de T. palmi en Colombia.
Métodos de aplicación e infestación. A. Inmersión del follaje en la solución de insecticida; B. Disco de hoja en caja de petri con agar (izquierda), caja de petri con papel parafilm para sellar la tapa (centro), caja de petri con tapa y papel filtro (derecha); C. Pecíolos de fríjol inmersos en la solución de insecticida.
Respuesta toxicológica de una población de laboratorio de Thrips palmi a tres insecticidas siguiendo la metodología sugerida por Cahill et al. (1996)
LC: Límites de confiabilidad al 95%. Todas las dosis en ppm.
Evaluado como insecticida sistémico. Los demás como insecticidas de contacto.
Después de haber establecido las CL90 y sus respectivos límites de confiabilidad (Tabla 1) para cada uno de los insecticidas sobre la población susceptible, se estimaron va- lores de dosis diagnóstico para cada producto. Se escogieron 2.000 ppm de carbosulfan, 2.000 ppm de spinosad y 1.000 ppm de imidacloprid como dosis diagnós- tico que al ser evaluadas nuevamente en adultos de la cría de T. palmi del CIAT con las metodologías descritas, causaron mor- talidades corregidas superiores al 95% (Ta- bla 2). Estas dosis se utilizaron en dos mediciones periódicas de resistencias o susceptibilidad a carbosulfan, spinosad e imidacloprid en adultos de T. palmi colec- tados en cinco zonas del Valle del Cauca.
Medición periódica de resistencia
Ésta es fundamental en programas de manejo de un insecto tan agresivo como T. palmi, ya que los insecticidas son las herramien- tas más efectivas para el control de este insecto porque otras alternativas de control son poco eficientes (Lewis 1997). Para la interpretación de los datos de mortalidad corregida, se utilizó la clasificación por re- sistencia o susceptibilidad de acuerdo con la escala arbitraria utilizada por Cardona et al. (2001) para mosca blanca: 0-50% de mortalidad, resistencia; 50-80%, resisten- cia intermedia; > 80%, susceptibilidad.
Los resultados de la primera medición pe- riódica de resistencia en las cinco zonas del Valle del Cauca a carbosulfan, spinosad e imidacloprid (Tabla 3) indicaron que la re- acción a carbosulfan fue de susceptibilidad porque los porcentajes de mortalidad co- rregida registrados en las zonas visitadas no difirieron significativamente del porcen- taje de mortalidad en la población suscep- tible del CIAT. Esta situación fue similar a la observada en la segunda medición perió- dica de resistencia y sólo se encontraron diferencias significativas entre la mortalidad obtenida en la primera y segunda medición periódica de resistencia en pruebas de t Student al 5% en la población de Rozo que aumentó su susceptibilidad al insecticida. La susceptibilidad de T. palmi a carbosulfan también ha sido registrada en Japón (Orita et al. 1982) y Malasia (Wang y Chong 1986) además, autores como Orita et al. (1982) y Seal y Baronowski (1992) han recomenda- do otros carbamatos (mecarbam y carbofuran) como insecticidas efectivos para el control del insecto.
En el caso de spinosad, a pesar que se en- contraron diferencias significativas entre las respuestas de las poblaciones del Valle del Cauca y la respuesta de la población sus- ceptible del CIAT, todas presentaron porcen- tajes de mortalidad superiores al 80% lo que las cataloga como susceptibles al insectici- da. Las poblaciones de la Cumbre y El Dovio presentaron los mayores porcentajes de mortalidad (superiores al 90%) comparadas con las demás zonas visitadas. Esta situa- ción de susceptibilidad general a spinosad se confirmó en la segunda medición perió- dica de resistencia, donde no se encontra- ron diferencias significativas entre los porcentajes de mortalidad de cada población con respecto a la primera evaluación (Tabla 3). La susceptibilidad a este insecticida pue- de deberse a su novedoso modo de acción frente al cual T. palmi no ha expresado re- sistencia hasta ahora. Sin embargo, con las frecuentes aplicaciones de este insecticida en zonas con ataques críticos, se podría aumentar la presión de selección para que el insecto desarrolle resistencia al producto.
Respuesta de adultos de una población de Thrips palmi de laboratorio a tres insec- ticidas. Las dosis diagnóstico se probaron usando discos de fríjol impregnados con los respectivos insecticidas
Evaluado como insecticida sistémico. Los demás como insecticidas de contacto.
Respuesta de adultos de Thrips palmi a tres insecticidas en cinco zonas del Valle del Cauca. Las dosis diagnóstico se probaron bajo condiciones controladas usando discos de hojas tratados con los respectivos insecticidas
Las medias dentro de una columna seguidas por la misma letra minúscula no difieren significativamente al nivel de 5% (Pruebas de DMS). Las medias dentro de una fila seguidas por la misma letra mayúscula, no difieren significativamente al 5% (Pruebas de t Student). Cada producto analizado por separado en cada semestre.
Imidacloprid evaluado como insecticida sistémico. Los demás como insecticidas de contacto.
Las respuestas a imidacloprid en la prime- ra medición periódica fueron de alta sus- ceptibilidad (mortalidades superiores al 90%). Esta tendencia también se encontró en la segunda medición y al hacer el análi- sis por pruebas de t Student al 5%, no se encontraron diferencias significativas entre las respuestas de cada población en las dos mediciones periódicas de resistencia. La susceptibilidad de T. palmi a este producto también ha sido registrada en poblaciones de Estados Unidos (Seal 1994) y Venezuela (Cermeli et al. 1993), donde se cataloga como un producto promisorio que además controla otras plagas tan agresivas como las moscas blancas.
Con este panorama se resume que hasta el momento los insecticidas carbosulfan, spinosad e imidacloprid siguen siendo efec- tivos para el control de T. palmi en las cinco zonas del Valle del Cauca caracterizadas por presentar serios problemas con el insecto en cultivos como habichuela (Phaseolus vulgaris L.), fríjol (Phaseolus vulgaris L.), berenjena (Solanum melongena L.), melón (Cucumis melo L.)y pepino (Cucumis sativus L.), entre otros. Sin embargo, de continuar con el excesivo uso de estos pro- ductos en las zonas visitadas, se podría aumentar la presión de selección de indivi- duos resistentes a los productos y por lo tanto, disminuir la susceptibilidad de T. palmi a esos insecticidas. Por esta razón, se recomienda continuar con las medicio- nes periódicas de resistencia en las zonas escogidas para detectar posibles cambios en la respuesta del insecto a carbosulfan, spinosad e imidacloprid y establecer pro- gramas de rotación de insecticidas, como parte de un manejo integrado de la resis- tencia en las regiones afectadas, con el fin de preservar y extender la eficacia de los productos como estrategia de control de una plaga tan agresiva como T. palmi.