Sage Journals: Discover world-class research

Abstract

Spanish

In Colombia, mealybugs have become important common pests in coffee farming. The predominant species are Puto barberi (Hemiptera: Putoidae) and Dysmicoccus sp. (Hemiptera: Pseudococcidae). The objective of this research was to evaluate insecticides used to control these pests, which are not restricted for use in Colombia or coffee-buying countries. In the laboratory, 18 different formulations of insecticides, originating from mineral, biological, botanical, and chemical sources, were evaluated on both nymphs and adults of P. barberi. After 10 days of treatment, it was found that dinotefuran, pyriproxyfen + acetamiprid, cyantraniliprole, and a mixture of plant extracts from Cymbopogon citratus (DC) Stapf (Poales: Poaceae), Ammothamnus sp., and Pongamia pinnata (L.) Pierre (Fabales: Fabaceae) was effective in causing a mortality rate greater than 80 %. These products, along with spirotetramat, calcium hydroxide, and tiamentoxam (commercial control - CC), were then evaluated in a batch of naturally infested coffee plants by P. barberi and in coffee seedlings in a greenhouse that were artificially infested with Dysmicoccus sp. The study utilized a completely randomized design. The response variable was the number of live individuals per infested plant (LIPIP). On day 14 of treatment, only dinotefuran and the mixture of plant extracts showed statistically similar results to the CC, presenting 6.56 - 6.94 and 6.17 LIPIP for P. barberi. On days 30 and 60, Dysmicoccus sp. had 1.38 and 1.50 LIPIP with dinotefuran, statistically equal to 1.08 and 1.36 LIPIP of the CC; at 30 days, the mixture of plant extracts followed dinotefuran with 3.14 LIPIP. The effectiveness of these insecticides ranged from 73% to 98%; they are recommended for controlling coffee root mealybugs.

Keywords

Ammothamnus Cymbopogon dinotefuran minerals plant extracts Pongamia Sophora

Introducción

Las cochinillas harinosas de las raíces del café son en la actualidad una limitante importante en el establecimiento de nuevos cafetales en varias regiones de la caficultura colombiana (Gil Palacio et al., 2015; Villegas-García & Benavides-Machado, 2011). A pesar de ser considerado un insecto endémico en los suelos cafeteros de Colombia, cuando es dispersado y tiene condiciones favorables para el desarrollo de las poblaciones, se convierte en una plaga; estos insectos se localizan en las raíces de las plántulas en almácigos de café y en plantaciones establecidas (Benavides Machado et al., 2013). Las cochinillas harinosas establecidas en las raíces se encuentran en la base del tronco, la raíz pivotante, raíces primarias, secundarias y pelos absorbentes; a profundidades entre 0 cm y 40 cm; ello depende de las propiedades físicas del suelo, humedad, edad de la planta y desarrollo radicular de la misma (Villegas et al., 2009). El efecto de alimentación de una gran cantidad de insectos, sumado a que algunas especies de Pseudococcidae que se asocian con hongos basidiomicetos forman una barrera física, impiden que el árbol tome los nutrientes del suelo adecuadamente, debilitándolo hasta matarlo (Gullan & Martin, 2009; Santa-Cecília et al., 2007; Souza et al., 2008). Por distribución, frecuencia de ocurrencia o adaptación, especies como Puto barberi (Cockerell, 1895), Dysmicoccus texensis (Tinsley, 1900), Pseudococcus elisae Borchsenius, 1947, Noechavesia caldasiae (Balachowsky, 1957), entre otras, son de importancia por su gran potencial como plagas (Caballero et al., 2019). En Brasil, D. texensis es una plaga que causa graves daños a la caficultura (Santa-Cecília et al., 2007; Souza et al., 2007).

El control de las cochinillas harinosas de las raíces está enfocado en evitar la dispersión de la plaga y proteger el sistema radicular de las plantas jóvenes; para ello, las prácticas de Manejo Integrado de Plagas buscan reducir la diseminación del insecto desde los almácigos al lote y controlarlas durante los dos primeros años de establecimiento en campo (Gil Palacio et al., 2015). Sin embargo, estos insectos pueden ser de difícil tratamiento, en ese caso, casi siempre se debe recurrir al control químico.

De acuerdo con Mani y Shivaraju (2016b) los insecticidas de contacto han sido ineficaces (especialmente los de naturaleza química polar), dado que las ceras producidas por las cochinillas harinosas forman una barrera física que impide la penetración y llegada del producto al blanco biológico. Dentro de los insecticidas que se consideran eficaces para la mayoría de los insectos chupadores se destacan los organofosforados, carbamatos, neonicotinoides y reguladores de crecimiento (Luppichini et al., 2013). Kodandaram et al. (2016) mencionan nuevas moléculas con acción insecticida sobre insectos chupadores como acetamiprid, flonicamid, spirotetramat, pyriproxyfen, cyantraniliprole y otros. En la actualidad el control de cochinillas harinosas de las raíces del café está basado en el empleo de insecticidas de síntesis química de tipo sistémico, siendo los neonicotinoides los utilizados en primera instancia (Mani & Shivaraju, 2016b). A pesar de la importancia de estas cochinillas harinosas en cultivos de interés agrícola, son pocas las investigaciones desarrolladas para su control y la mayoría se han enfocado en especies del género Dysmicoccus. En Brasil para el control de D. texensis, fueron eficaces los insecticidas tiametoxam e imidacloprid en formulación de gránulos dispersables (WG) aplicados en forma líquida a la base del tallo (drench) (Souza et al., 2007).

En cuanto a la aplicación de insecticidas biológicos, el control de Dysmicoccus brevipes (Cockerell, 1893) en piña ha tenido resultados variables con el entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill.; Gratereaux (2009) encontró eficacia en el laboratorio más no en campo. Por otro lado, bajo condiciones controladas, aspersiones de B. bassiana causaron una reducción en la población del insecto superior al 70 % (Manjushree & Chellappan, 2019).

La aplicación de biorracionales como extractos vegetales, jabones de sales potásicas e hidróxido de calcio, parecen tener mejor resultado y es así como la evaluación en el laboratorio y en el campo de un preparado de aceites botánicos y una sal potásica (jabón) mostró un control similar al manejo químico tradicional sobre D. brevipes (Miranda Vindas & Blanco Metzler, 2013). La aplicación de azadirachtina (nim) fue eficaz tanto en laboratorio como en campo, no así el uso de jabón (Vásquez, 2000); aplicaciones bajo condiciones controladas de azadirachtina al 1 % permitieron una disminución en la población de D. brevipes por encima del 75 % (Manjushree & Chellappan, 2019). El efecto insecticida de los extractos C. citratus, Ammothamnus sp. (actualmente clasificado como Sophora sp.) y P. pinnata sobre insectos de diferentes órdenes, entre ellos chupadores, es registrado ampliamente (Caparroz et al., 2023; Ma et al., 2018; Pinto et al., 2015; Plata-Rueda et al., 2020; Stepanycheva et al., 2014; Usharani et al., 2019).

Actualmente, para el manejo de P. barberi en el cultivo del café en Colombia, Cenicafé, basado en trabajos experimentales, recomienda la aplicación de dos moléculas insecticidas que tienen aprobación ICA para uso en café, lambdacihalotrina y tiametoxam (Gil Palacio et al., 2015); sin embargo, en Colombia y en los países compradores de café estos insecticidas son cuestionados o prohibidos por sellos de cafés sostenibles o códigos de conducta; por lo tanto, los caficultores están en riesgo de quedarse sin opciones insecticidas para el control de esta plaga.

No existen investigaciones con productos de nueva generación para el control de P. barberi y Dysmicoccus sp. en cultivo del café. En consecuencia, se requiere adelantar un estudio con este tipo de insecticidas para determinar su eficacia y de este modo contar con alternativas para su manejo. Por tal razón, el objetivo de esta investigación fue evaluar insecticidas de nueva generación y de bajo impacto ambiental que no estén prohibidos o restringidos por sellos de cafés sostenibles, códigos de conducta o países compradores, bajo la hipótesis que con al menos uno de los insecticidas evaluados se logra una sobrevivencia menor o igual de estados de cochinillas harinosas al causado por el testigo comercial, tiametoxam.

Materiales y métodos

Localización y duración

La investigación se llevó a cabo entre los años 2021 y 2023, en los laboratorios de la Disciplina de Entomología del Centro Nacional de Investigaciones de Café-Cenicafé ubicado en Manizales, Caldas, Colombia, a 05°00′ de latitud Norte, 76°36′ de longitud Oeste, altitud de 1310 m, temperatura media de 21,0 °C, precipitación media anual de 2.510 mm; en la Estación Experimental Naranjal ubicada en la vereda La Quiebra de Naranjal, Chinchiná, Caldas, Colombia, a 04°59′ de latitud Norte, 75°35' de longitud Oeste, altitud de 1400 m, temperatura media de 20,7 °C, precipitación media anual de 2560 mm y en la Estación Experimental Paraguaicito ubicada en la vereda Río Verde, Buena Vista, Quindío, Colombia, a 04°24' de latitud Norte, 75°44′ de longitud Oeste, altitud de 1234 m, temperatura media de 23,1 °C, precipitación media anual de 1800 mm.

El estudio se desarrolló en dos etapas. 1. Laboratorio: selección de insecticidas que ocasionaron una mortalidad mínima de 80 % sobre P. barberi, 2. Campo: Control de P. barberi en cafetales menores a un año. Adicionalmente, para corroborar el efecto de los insecticidas, los de mayor potencial se evaluaron en almácigos infestados por Dysmicoccus sp.

Recolección y mantenimiento de insectos

Para iniciar las colonias en laboratorio de las cochinillas P. barberi y Dysmicoccus sp., se recolectaron ninfas y adultos en raíces de plantas de café y de las arvenses Tephrosia cinerea (L.) Pers. Conyza bonariensis (L.) Cronq. y Sida rhombifolia L. en fincas cafeteras de la zona central cafetera. Las muestras recolectadas se trasladaron al laboratorio de entomología del Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé), y se dispusieron sobre tubérculos en estado de brotación de papa criolla Solanum phureja Juz. & Bukasov (Solanales: Solanaceae) (Giraldo-Jaramillo, 2021), se mantuvieron en un cuarto climatizado a 22±1 °C, 65% ± 10% HR y 24 h de oscuridad, hasta el desarrollo de la colonia. Se corroboró la identificación de la especie P. barberi y el género Dysmicoccus, primero realizando montaje en placa y comparando con ejemplares de la colección de referencia del Museo Entomológico Marcial Benavides de Cenicafé (MEMB) y con las descripciones taxonómicas de Caballero et al. (2018). Finalmente, para la realización de los experimentos, en la unidad cría se realizó la multiplicación masiva de P. barberi sobre papa criolla y Dysmicoccus sp. en frutos (en estado de maduración pintón) de Cucurbita moschata Duchesne tipo Butternut Sakata®) (Cucurbitales: Cucurbitaceae). Dichos materiales vegetales fueron seleccionados por ser los mejores para el desarrollo de cada una de las especies de cochinillas en estudio.

Etapa 1. Selección de insecticidas que ocasionaron una mortalidad mínima del 80 % de P. barberi bajo condiciones de laboratorio

En la tabla 1 se describen los insecticidas evaluados y las concentraciones de aplicación usadas. La concentración para evaluar se definió a partir de la dosis o concentración más alta indicada en la etiqueta del producto comercial o la mencionada en referencias bibliográficas en estudios de control para insectos chupadores.

Aplicación de los insecticidas. Papas criollas infestadas con P. barberi procedentes de la unidad de cría, con al menos 10 individuos en estado de adulto y ninfas instar II y III (Figura 1A), fueron asperjadas con un atomizador manual de bajo volumen (Figura 1B). Se aseguró un cubrimiento total de la papa infestada sin ocasionar escurrimiento de la solución insecticida. Para evitar dañar los individuos con los dedos al manipular las papas durante la aspersión, se utilizó un palillo de madera de 10,0 cm de largo. La papa tratada se puso en una caja plástica de 10,5 cm de ancho por 6,0 cm de alto, con papel toalla absorbente y así se conformó la unidad de observación (UO) (Figura 1C).

Para cada insecticida evaluado se contó con 30 UO; estas se llevaron sin tapar a un cuarto climatizado a 22 ± 1 °C, 65 ± 10 % HR y 24 h de total oscuridad; cuando se secó el insecticida asperjado sobre las papas se taparon las UO. A los 10 días de la aplicación se registró para cada insecticida y UO, el número de ninfas y adultos vivos y muertos. La variable de interés fue el porcentaje de individuos muertos, la cual se obtuvo como el cociente entre individuos muertos y el total de individuos (vivos + muertos) multiplicado por 100.

Análisis de la información. Para cada concentración insecticida se estimó el promedio y el error estándar con la variable de interés. Posteriormente se aplicó una prueba de t, al 5 %, para determinar los insecticidas con mortalidad promedio estadísticamente superior al 80 % para ser evaluados en campo (Etapa 2).

Etapa 2. Control de P. barberi en cafetales menores a un año de edad.

El estudio se realizó en la Estación Experimental Naranjal, en un lote infestado naturalmente por P. barberi, la distancia de siembra fue 1,0 m x 1,0 m. Durante las evaluaciones no se realizaron aplicaciones de pesticidas diferentes a los evaluados; tampoco se encaló o se adicionó materia orgánica al suelo. Se realizó análisis de suelo (Tabla 2).

Los insecticidas evaluados fueron los seleccionados en la etapa 1. Se incrementó la concentración de aplicación entre el 50 % y 60 % (Tabla 3), con excepción del cyantraniliprole, dado el costo del producto, en este caso se dejó la misma concentración de la etapa de laboratorio. Se utilizó tiametoxam como testigo relativo (TR) por su eficacia en el control de P. barberi. Se incluyó el insecticida spirotetramat por su acción sistémica vía foliar (Nauen et al., 2008) y por presentar una vida media en el suelo inferior a un día (Lewis et al., 2024; Łozowicka et al., 2017).

Para determinar la población del insecto en las raíces y el momento oportuno para la aplicación de los tratamientos; después de la siembra, mensualmente se realizaron muestreos destructivos desenterrando 15 plantas al azar. Al quinto mes se verificó que, en promedio, las plantas tenían más de 20 individuos (adultos y ninfas) momento en el que se realizó la aplicación de los tratamientos. Para los insecticidas aplicados en drench, se utilizó un volumen de 200 cm³ a la base del tallo de cada planta; actividad que se ejecutó con una aspersora de espalda modificada para tal fin (Arcila-Moreno, 2015) (Figura 2). El suelo estaba a capacidad de campo (en los cinco días previos a la aplicación, cayeron 96,5 mm). En el caso del spirotetramat se asperjó el follaje con un equipo eléctrico de espalda con boquilla TX3 operando a una presión de 40 psi, el cubrimiento fue por el envés y haz de la hoja sin provocar escurrimiento. Cada tratamiento tuvo un equipo propio de aplicación. La unidad experimental (UE) fue la planta tratada; se contó con 55 repeticiones por tratamiento. La evaluación se efectuó 14 días después de la aplicación, las UE se desenterraron y se registró número de individuos vivos (ninfas y adultos) adheridos a las raíces y en el suelo circundante a la planta.

Evaluación de insecticidas para el control de Dysmicoccus sp. en almácigo.

El experimento se desarrolló en la Estación Experimental Paraguaicito, en plantas de almácigo de 16 meses sembradas en bolsas de 17 cm x 23 cm. Se utilizó suelo proveniente de un lote infestado naturalmente por Dysmicoccus sp., no se hicieron aplicaciones de pesticidas distintos a los evaluados; tampoco se encaló o agregó materia orgánica al suelo. Se hizo análisis de suelo (Tabla 2). A los 4, 6, 8, 11, 13 y 15 meses después de la siembra, se realizaron infestaciones con Dysmicoccus sp. En cada momento de infestación, se puso por bolsa una sección de fruto de C. moschata de aproximadamente 3 cm × 2 cm, ubicada a media distancia entre el tallo de la planta y la bolsa, y se tapó con suelo de la bolsa para evitar el escape de los individuos. Cada sección contenía entre 10 y 20 individuos (ninfas y adultos) (Figura 3). Los insecticidas evaluados fueron Dinotefuran, el extracto vegetal (dado que mostraron la mayor eficacia sobre P. barberi en campo), spirotetramat y se incluyó el hidróxido de calcio; el testigo relativo fue tiametoxam (Tabla 3).

Después de la primera infestación, mensualmente se realizaron muestreos destructivos, desenterrando 15 plantas al azar; al mes 16, cuando se registró en dos muestreos consecutivos un promedio de plantas infestadas superior al 70 % con más de 40 individuos (adultos y ninfas), se procedió a realizar la aplicación de los tratamientos. El método y equipos de aplicación fue similar al utilizado en la evaluación anterior, salvo que, en este caso, el volumen de descarga fue de 150 cm³ por planta, aplicado en drench (Figura 4a); el hidróxido de calcio se aplicó con una jeringa desechable (Figura 4b) por cuanto la mezcla tapona boquillas y equipo; para la aplicación del spirotetramat, a fin de no contaminar por deriva plantas de otros tratamientos, se dispuso una pantalla (Figura 4c). El día anterior a la aplicación, se efectuó un riego abundante para llevar el suelo a capacidad de campo. La UE fue la planta tratada. Se contó con 47 repeticiones por tratamiento. La evaluación se realizó a los 30 y 60 días después de la aplicación; las UE se desenterraron y se registró el número de individuos vivos (ninfas y adultos) presentes en las raíces, en el suelo y en la bolsa.

Para el análisis de la información, en cada estudio, el efecto de los tratamientos fue evaluado, bajo un diseño completamente aleatorio. La variable de respuesta fue número de individuos vivos por UE (sobrevivencia); también se utilizó la variable complementaria porcentaje de plantas infestadas, la cual se obtuvo como el cociente entre el número de plantas infestadas con individuos vivos y el total de plantas del tratamiento multiplicado por 100. Para cada tratamiento, se estimó el promedio y el error estándar, con la variable de respuesta. Se aplicó un ANOVA asociado al diseño experimental propuesto a partir de un modelo lineal generalizado, asumiendo una distribución binomial para la variable de respuesta con función de enlace logit. Posteriormente se utilizó una prueba de contrastes ortogonales para identificar los tratamientos que fueron iguales o superiores al testigo relativo y luego una comparación entre los tratamientos insecticidas, diferentes al testigo relativo, con ajuste de Tukey Kramer. Adicionalmente, con los insecticidas que fueron diferentes estadísticamente al testigo absoluto o con los que mostraron mayor potencial de control, se determinó su eficacia teniendo en cuenta la reducción de número de individuos vivos por planta.

Tabla 1.

Productos insecticidas evaluados en laboratorio para el control de P. barberi.

Ingrediente Activo	Nombre Comercial	Formulación	Grupo Químico	Clasificación IRAC¹	Cat. Tox.²	Concentración a aplicar (g o cm³.L-¹)
Dinotefuran	Starkle 20 SG	Gránulos Solubles (SG) 20%	Neonicotinoide	4A	III	1,0 g
Pyriproxyfen	Procyl®100 EC	Concentrado Emulsionable (CE) 10%	Piriproxifen	7C	III	2,5 cm³
Pyriproxyfen + Acetamiprid	Locked SL	Concentrado Soluble (SL) 15% + 10%	Pyriproxyfen + Neonicotinoide	7C + 4A	III	2,0 cm³
Ciromazina	Trigard 75 WP	Polvo mojable (WP) 75%	Triazina	17	III	0,5 g
Tebufenozide	Confirm	Supensión Concentrada (SC) 24%	Diacilhidracina	18	III	1,5 cm³
Spirotetramat	Movento OD	Dispersión en Aceite (OD) 15%	Derivado del ácido tetrónico y tetrámico	23	III	3,0 cm³
Cyantraniliprole	Preza®	Dispersión en Aceite (OD) 10%	Diamida antranílica	28	III	5,0 cm³
Chlorantraniliprole	Coragen® SC	Suspensión Concentrada (SC) 20%	Diamida antranílica	28	III	2,5 cm³
Flonicamid	Turbine 50 WG	Gránulos Disperables (WG) 50%	Piridinacarboxamida (Flonicamida)	29	III	1,5 g
Beauveria bassiana	Brocaril	Polvo Mojable (WP) 2x10â¹ Conidias.g-1	Biológico	UNF	III	2,5 g
Extractos vegetales de: Cymbopogon citratus; Ammothamnus sp. y Pongamia pinnata	ADNTRI3	Concentrado Soluble (SL) 90%	Botánico	UNE	III	2,5 cm³
Extractos vegetales de S. japonica - Tea sp.	ADGREEN	Concentrado Soluble (SL) 0,3 - 2,0 %	Botánico	UNE	III	1,5 cm³
Extracto vegetal de Azadiractina	Azasol	Polvo Soluble (SP) 6%	Botánico	UN	III	3,0 g
Extracto vegetal de ruda	Rutinal	Concentrado Emulsionable (CE) 10%	Botánico	UNE	III	10,0 cm³
Extracto de Tithonia diversifolia	Biomiel	Concentrado Emulsionable (CE) 3,5%	Botánico	UNE	III	7,5 cm³
Aceite vegetal + Sales de Potasio	TecniROSADO.org	Emulsión	Botánico - mineral	UNE	III	20,0 cm³
Oleato de cafeína	Oleato de cafeína	N.D.	Botánico - mineral	N.D.		73,0 cm³
Hidróxido de calcio	Cal apagada	Polvo	Mineral	N.D.		40,0 g

IRAC: The Insecticide Resistance Action Committee

Categoría Toxicológica según Norma Andina

Figura 1.

A. Papa infestada con P. barberi. B. Aspersión de los tratamientos sobre los tubérculos en estado de brotación de S. phureja infestada con P. barberi. C. Unidad de observación.

Figura 2.

Aplicación en drench con aspersora modificada para el control de P. barberi.

Resultados y discusión

Selección de insecticidas que ocasionaron una mortalidad mínima del 80 % en P. barberi bajo condiciones de laboratorio.

Cinco insecticidas arrojaron una mortalidad superior al 80 % (Tabla 4); tres de ellos de síntesis química, destacando que dinotefuran, acetamiprid (en mezcla con el pyriproxyfen) y cyantraniliprole tienen acción sistémica; siendo los dos primeros neonicotinoides. El control con la mezcla acetamiprid más pyriproxyfen se debió al neonicotinoide, por cuanto pyriproxyfen, individualmente, no ejerció control. En el caso de los insecticidas sistémicos que ocasionaron mortalidad por debajo del 80 %, chlorantraniliprole y el spirotetramat, se debe indicar que el primero, a pesar de ser una diamida antranílica como el cyantraniliprole, posiblemente influyó el tipo de formulación; el chlorantraniliprole viene en una suspensión concentrada (SC), donde la molécula está en un medio acuoso, cyantranilirpole, es formulación OD, lo que significa que el ingrediente activo está en un medio oleoso, lo que permitiría una mejor penetración que la formulación SC en el material vegetal o causar un efecto coadyuvante, lavando la capa cerosa de la cochinilla harinosa. En cuanto al spirotetramat, su acción sistémica e insecticida es principalmente sobre estados juveniles (Nauen et al., 2008), en esta investigación parte de los estados tratados de P. barberi fueron adultos; posiblemente esta condición afectó la eficacia del insecticida.

Los resultados también mostraron dos productos de origen botánico con una mortalidad por encima del 80 %. El primero fue la formulación comercial, mezcla de los extractos vegetales C. citratus, Ammothamnus sp. y P. pinnata. Estudios con C. citratus, encontraron, sobre Sitophilus orizae (L.) (Coleoptera: Curculionidae), una mortalidad del 100 % a los cuatro días del tratamiento (Uwamose et al., 2017); en granos almacenados, se obtuvo una mortalidad entre el 61 % y 85 % de Callosobruchus maculatus (F.) (Coleoptera: Chrysomelidae) (Alves et al., 2019); Johnson et al. (2021), indican que este compuesto afecta en los insectos la actividad de la acetilcolinesterasa (AChE), lo cual le confiere un potencial insecticida importante. Trabajos con Sophora alopecuroides L. (Fabaceae) sobre áfidos (Hemiptera: Aphididae), mostraron una eficacia alrededor del 80 % (Ma et al., 2018); a su vez; con P. pinnata aplicado sobre la termita subterránea Coptotermes heimi (Wasmann) (Blattodea: Rhinotermitidae), registró una mortalidad del 41 % y una repelencia del 100 % (Ahmed et al., 2022). El segundo producto botánico fue el oleato de cafeína, un insecticida desarrollado en Cenicafé para controlar diversas plagas del cultivo del café como Monalonion velezangeli Carvalho and Costa, 1988 (Hemiptera: Miridae) donde produjo una mortalidad del 100 % (Góngora et al., 2023).

Tabla 2.

Propiedades fisicoquímicas de los suelos

Estación	LOTE	pH	MO (%)	A.I, cmolc/kg	Arena (%)	Arcilla (%)	Limo (%)	Textura	Fecha análisis de suelo
Naranjal	Francia	4,30	11,83	1,05	54,45	14,13	31,42	FA	2/23/2023
Paraguaicito	Pijao	4,70	10,59	2,24	59,89	16,40	23,71	FA	10/6/2022

Tabla 3.

Tratamientos a evaluar en condiciones de campo

Sitio	Especie cochinilla harinosa	Ingrediente activo	Concentración aplicación	Método de aplicación
Estación Experimental Naranjal	P. barberi	Tiametoxam (TR)	0,4 g.L-1	Drench
		Dinotefuran	1,5 g.L⁻¹	Drench
		Cyantraniliprole	5,0 cm³.L⁻¹	Drench
		Pyriproxyfen + Acetamiprid	3,0 cm³.L⁻¹	Drench
		Spirotetramat	4,5 cm³.L⁻¹	Foliar
		Extractos vegetales ADNTRI3 (Cymbopogon citratus; Ammothamnus sp. y Pongamia pinnata)	4,0 cm³.L⁻¹	Drench
		Agua (TA)		Drench
Estación Experimental Paraguaicito	Dysmicoccus sp.	Tiametoxam (TR)	0,4 g.L⁻¹	Drench
		Dinotefuran	1,5 g.L⁻¹	Drench
		Extractos vegetales ADNTRI3 (Cymbopogon citratus; Ammothamnus sp. y Pongamia pinnata)	4,0 cm³.L⁻¹	Drench
		Spirotetramat	4,5 cm³.L-¹	Foliar
		Hidróxido de calcio	40,0 g.L⁻¹	Drench
		Agua (TA)		Drench

TR: testigo relativo

TA: testigo absoluto

Figura 3.

Infestación de Dysmicoccus sp. con secciones de fruto de C. moschata

Figura 4.

Aplicación de tratamientos A. Drench, a la base del tallo, con aspersora modificada. B. Hidróxido de calcio en drench con jeringa, a la base del tallo. C. Spirotetramat aplicado en aspersión al follaje con aspersora convencional.

En general, los productos que tuvieron una mortalidad inferior al 80 % son de acción por contacto, posiblemente esta característica, la concentración de aplicación seleccionada, el tipo de formulación que no logra una buena penetración de la capa cerosa que cubre a los insectos, afectó la eficacia de estos insecticidas, ello estaría en concordancia con lo expuesto por autores como Mani y Shivaraju (2016b). Se presentaron pérdidas de algunas UO (alrededor del 13,0 %), esto se debió a contaminación por hongos saprófitos y descomposición temprana del material vegetal de papa amarilla S. phureja.

Control de P. barberi en cafetales menores a un año de edad

Dado que el análisis de varianza mostró efecto de tratamientos (p < 0,001) para la variable número de individuos vivos por planta infestada, se aplicó la prueba de contrastes ortogonales, los resultados mostraron que todos los insecticidas en algún grado ejercieron control sobre P. barberi. Sin embargo, solo el dinotefuran y la mezcla de extractos vegetales, fueron similares al insecticida tiametoxam (Tabla 5), que es el recomendado para el control de P. barberi. La variable plantas infestadas, para estos tres insecticidas, indica que entre el 38 % y el 67 % de las plantas quedan libres de la presencia del insecto; estos tres insecticidas tuvieron una eficacia en campo superior al 70 %. En cuanto a los insecticidas pyriproxyfen más acetamiprid, cyantraniliprole y spirotetramat, la variable número de individuos vivos por planta, indicó que entre ellos el control sobre la cochinilla fue similar (Tabla 6); por tal razón, ante una necesidad de continuar la búsqueda de alternativas de control, estos tres insecticidas pueden ser evaluados modificando algunos parámetros de aplicación. En el caso de cyantraniliprole, habiendo ocasionado una mortalidad en laboratorio cercana al 90 % (Tabla 4), en campo, el control no fue el esperado, gracias a su movilidad y baja tasa de degradación en el suelo ejerce buen control sobre algunas plagas (Kolupaeva et al., 2019; Kumar & Gupta, 2020); sin embargo, algunas propiedades fisicoquímicas del suelo como pH acido, alto contenido de arcilla o de materia orgánica (m.o.), reducen la acción de la molécula (Cao et al., 2023). En el caso del presente estudio, como se observa en la Tabla 2, el análisis de suelos indicó contenidos de m.o. superiores al 10 % y pH 4,0; condiciones que pudieron afectar el desempeño de cyantraniliprole. Sobre la mezcla pyriproxyfen más acetamiprid, el control en laboratorio no se reflejó en campo, es posible que el tipo de formulación (concentrado soluble - SL) del producto comercial haya influido en su eficacia; sin embargo, otros factores como la concentración de aplicación o las propiedades químicas del suelo también pudieron afectar el rendimiento del insecticida.

Evaluación de insecticidas para el control de Dysmicoccus sp. en almácigo

El análisis de varianza indicó efecto de tratamientos (p < 0,001) y de acuerdo con la prueba de contrastes ortogonales, los insecticidas dinotefuran, extractos vegetales y spirotetramat, mostraron control sobre Dysmicoccus sp. (Tabla 5). Dinotefuran fue el único que tuvo un desempeño consistente, tanto al día 30 como al 60, similar estadísticamente al testigo relativo, tiametoxam, presentando tanto el menor número de individuos vivos por planta, como el menor porcentaje de plantas infestadas; además, con una eficacia superior al 98 % en ambos momentos de evaluación.

En cuanto al extracto vegetal, al día 30 y 60 de evaluación tuvo control; sin embargo, fue estadísticamente inferior a dinotefuran, aunque con una eficacia superior al 80 % y poco más de 70 % de plantas sin infestación de la cochinilla harinosa hasta los dos meses de la aplicación; por lo tanto, dadas sus características biorracionales, bajo impacto ambiental y posibilidad de uso por caficultores que manejan cultivos orgánicos, vale la pena ser tenida en cuenta y continuar los estudios con este producto. Si bien, no se encontraron otros registros sobre el control de estas dos especies de cochinillas con el extracto vegetal en mención, los resultados concuerdan con investigaciones realizadas en campo sobre otras plagas, por ejemplo, una formulación de P. pinnata, mostró controles superiores al 67 % y 71 % sobre áfidos y mosca blanca, respectivamente, entre 7 y 14 días después de la aplicación (Purkait et al., 2021); Ruiz Goez (2023). Al evaluar en aguacate el producto ADNMILBE® que contiene el extracto Ammothammus sp., se obtuvo sobre el ácaro rojo Oligonychus yothersi (McGregor) (Acari: Tetranychidae), una eficacia mayor al 85 % a los 30 días de la aplicación. Cabe indicar que estos extractos aparte de la mortalidad que ocasionan por su toxicidad, especialmente en estados inmaduros, también producen otros efectos sobre las poblaciones tratadas como repelencia, anti-alimentación, inhibición de la oviposición y eclosión de los huevos (Ahmed et al., 2022; Alves et al., 2019; Moustafa et al., 2021; Pinto et al., 2015; Reena et al., 2012), las consecuencias de estos efectos pueden verse a mediano y largo plazo, afectando la dinámica de las plagas y ello debe ser motivo de estudios posteriores.

El spirotetramat presentó control al día 30, mas no al día 60, con una eficacia superior a 60 % en la primera evaluación; la adición de cierto tipo de coadyuvantes permitiría a la planta una mayor toma del ingrediente activo aplicado, con lo cual, mejoraría el desempeño del insecticida (Gaskin et al., 2010); en esta investigación, el spirotetramat fue aplicado solo con agua, por tal razón, la cantidad de insecticida que llegó a la raíz pudo no ser suficiente para lograr un mayor control. Por otro lado, las cochinillas harinosas de las raíces se alimentan de los nutrientes que están en el floema o en el mesófilo o en ambos (Mani & Shivaraju, 2016a); en consecuencia, insecticidas que actúan vía floema, como el caso spirotetramat, tendrían potencial de uso para el control de este tipo de plagas; sin embargo, el presente estudio no lo pudo comprobar; aparte de lo discutido anteriormente, cabe también la posibilidad que en el caso tanto de Dysmicoccus sp. como de P. barberi, la vía de alimentación no sea tan importante por el floema como si lo es por el mesófilo, razón por la cual, insecticidas que se aplican al suelo y que tienen efecto traslaminar o que su formulación les permite llegar hasta el mesófilo, resultan más eficaces que insecticidas que se transportan por el floema. Teniendo en cuenta que el spirotetramat al actuar vía floema, se aplica por aspersión foliar, con lo cual la operación es más sencilla y rápida que el drench y, además, se gasta menos volumen de mezcla; por lo tanto, el tiempo de la labor disminuye, permitiendo que la aplicación sea más económica en mano de obra. Debido a su potencial, se deberían evaluar aplicaciones de spirotetramat bajo otras condiciones de uso, por ejemplo, la aplicación con coadyuvantes que mejoren su penetración.

En cuanto al hidróxido de calcio, no se encontró efecto insecticida en ambos momentos de evaluación, por el contrario, la diferencia estadística entre este producto y el testigo absoluto a los dos meses indicó que la aplicación de este mineral puede favorecer el desarrollo de Dysmicoccus sp.; no obstante, se requieren mayores estudios que lo confirmen.

Al analizar el comportamiento de la variable plantas infestadas en los dos ensayos, se observa que aún con los insecticidas más eficaces (tiametoxam y dinotefuran), quedó entre el 12 % y 44 % de plantas con individuos vivos; por lo tanto, es necesario estudiar para estas poblaciones remanentes y las generaciones sucesivas, como mejorar la eficacia o el tiempo de control de los insecticidas, considerando las propiedades fisicoquímicas de los suelos, el aumento de las concentraciones aplicadas, el uso de otro tipo de formulaciones o de coadyuvantes; así como el estudio de otras prácticas de control que puedan ser incluidas en el manejo integrado de la plaga.

Finalmente, los resultados obtenidos en el presente estudio, concuerdan con lo registrado por otros autores, quienes afirman que los productos más recomendados para el control de las cochinillas harinosas de las raíces son insecticidas de acción sistémica, preferiblemente del grupo de los neonicotinoides (Mani & Shivaraju, 2016b; J. C. Souza et al., 2007); no obstante, como se indicó previamente, el uso de una buena parte de los insecticidas de este grupo, es actualmente restringido o prohibido por diversos países compradores de café, por sellos de café sostenible y códigos de conducta (Bryant Christie Inc. & CropLife International, 2024; Rainforest Alliance, 2024; Riedel, 2022), con lo cual, es necesario el desarrollo e investigación de nuevas moléculas insecticidas o productos biorracionales.

Tabla 4.

Porcentaje de mortalidad en laboratorio de P. barberi a los 10 días de aplicación.

Ingrediente activo	N	Promedio de Mortalidad (%)	EE⁺	P_r>t
Dinotefuran 1,0 g.L⁻¹	27	100,0	0,00	<0,0001*
Pyriproxyfen + Acetamiprid 2,0 cm³.L⁻¹	28	95,8	1,59	<0,0001*
Extracto vegetal ADNTRI3 2,5 cm³.L⁻¹	27	93,8	2,26	<0,0001*
Oleato de cafeína 73 cm³.L⁻¹	23	92,0	1,73	<0,0001*
Cyantraniliprole 5,0 cm³.L-¹	25	88,8	2,17	0,0002*
Spirotetramat 3,0 cm³.L-¹	21	74,1	4,11	0,916
Flonicamid 1,5 g.L⁻¹	28	59,8	4,20	1,000
Extracto de Tithonia diversifolia 7,5 cm³.L-¹	24	46,9	3,32	1,000
Extracto de ruda 10 cm³.L⁻¹	27	45,7	3,94	1,000
B. bassiana 2,5 g.L⁻¹	26	40,8	4,28	1,000
Tebufenozide 1,5 cm³.L-¹	26	40,4	4,23	1,000
Extractos vegetales de S. japonica - Tea sp. 1,5 cm³.L-¹	27	40,0	3,39	1,000
Aceite vegetal + Sales de Potasio 20 cm³.L-¹	27	33,9	2,66	1,000
Extracto Azadiractina 3,0 g.L⁻¹	28	32,0	2,70	1,000
Chlorantraniliprole 2,5 cm³.L-¹	24	31,6	4,43	1,000
Ciromazina 2,5 g.L⁻¹	27	30,8	4,30	1,000
Hidróxido de calcio 40 g.L⁻¹	28	30,0	2,34	1,000
Pyriproxyfen 2,5 g.L⁻¹	28	13,3	1,83	1,000
Agua	25	17,0	2,15	1,000

Error estándar +

Tratamientos con mortalidad promedio superior al 80% según Prueba t al 5%

Conclusiones

El insecticida de síntesis química, dinotefuran y la formulación mezcla de extractos vegetales de Ammothamnus sp., Cymbopogon citratus, y Pongamia pinnata en concentraciones de 1,5 y 4,0 g.L-¹ de agua respectivamente, tienen una eficacia similar sobre la cochinilla gigante P. barberi que las aplicaciones del ingrediente activo tiametoxam, insecticida recomendado para el control de esta plaga. La evaluación de estos insecticidas sobre la cochinilla harinosa Dysmicoccus sp., confirmaron los resultados, por lo tanto, ambos productos son alternativas para el manejo de estas especies.

La mezcla de extractos vegetales es una alternativa en agricultura orgánica.

A través del tiempo, dinotefuran tuvo un control similar a tiametoxam; sin embargo, se debe conocer el máximo tiempo de control de este insecticida, así como el de la mezcla de extractos vegetales.

Tabla 5.

Número de plantas, porcentaje de plantas infestadas, promedio y error estándar de individuos vivos por planta, prueba de diferencias y eficacia de tratamientos, por especie y día de evaluación.

Especie cochinilla harinosa	Tratamiento	Día Evaluación	Número Plantas			Plantas Infestadas (%)	Individuos vivos por planta infestada				Eficacia^d
Especie cochinilla harinosa	Tratamiento	Día Evaluación	SIV^a	CIV^b	Total	Plantas Infestadas (%)	Media	EE^c	Pt > [t]		Eficacia^d
P. barberi	Agua (TA)	14	11	43	54	79,6	20,33	3,35	-
	Tiametoxam (TR)		31	24	55	43,6	6,17	0,98	<0,0001*		83%
	Dinotefuran		37	18	55	32,7	6,56	1,41	<0,0001*	0,8192	86%
	Pyriproxyfen + Acetamiprid		13	42	55	76,4	11,14	1,83	0,0016*	0,0074**	46%
	Extracto vegetal ADNTRI3		21	34	55	61,8	6,94	1,02	<0,0001*	0,6050	73%
	Spirotetramat		9	46	55	83,6	13,04	1,66	0,0172*	0,0006**	41%
	Cyantraniliprole		13	41	54	75,9	12,49	1,92	0,0111*	0,0015**	31%
Dysmicoccus sp.	Agua (TA)	30	11	43	54	79,63	13,12	4,58	-
	Tiametoxam (TR)		40	12	52	23,08	1,08	0,08	<0,0001*		98%
	Dinotefuran		44	8	52	15,38	1,38	0,26	<0,0001*	0,7029	98%
	Extracto vegetal ADNTRI3		38	14	52	26,92	3,14	0,82	<0,0001*	0,0401**	92%
	Spirotetramat		22	30	52	57,69	7,13	1,87	0,0172*	<0,0001**	62%
	Hidróxido de Calcio		18	34	52	65,38	17,15	3,99	0,2741	<0,0001**
	Agua (TA)	60	9	43	52	82,69	20,19	5,15
	Tiametoxam (TR)		41	11	52	21,15	1,36	0,15	<0,0001*		98%
	Dinotefuran		46	6	52	11,54	1,50	0,34	<0,0001*	0,9038	99%
	Extracto vegetal ADNTRI3		36	16	52	30,77	9,19	3,83	0,0387*	0,0013**	83%
	Spirotetramat		11	41	52	78,85	25,44	6,76	0,4126	<0,0001**
	Hidróxido de Calcio		15	37	52	71,15	39,51	10,83	0,0214*	<0,0001**

SIV: número de plantas sin individuos vivos.

CIV: número de plantas con individuos vivos.

Error estándar

Eficacia de control corregida por la fórmula de Abbott.

De acuerdo con la prueba de contrastes ortogonales, indica diferencias significativas con respecto al TA para cada especie y días de evaluación, a = 0,05.

De acuerdo con la prueba de contrastes ortogonales, indica diferencias significativas con respecto al TR para cada especie y días de evaluación, a = 0,05.

Tabla 6.

Análisis de modelos lineales generalizados con ajuste de Tukey Kramer, para la variable número de individuos vivos de P. barberi por planta, en tratamientos con control inferior al testigo relativo.

Grupo	Tratamiento	Media	*
Control inferior al TR	Pyriproxyfen + Acetamiprid	11,14	a
	Cyantraniliprole	12,49	a
	Spirotetramat	13,04	a

Letras no comunes indican diferencias estadísticamente significativas al 5%.

Origen y financiamiento

La presente investigación, corresponde al proyecto ENT105011 financiado con recursos de la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (FNC)-Cenicafé.

Contribución de los autores

Aníbal Arcila-Moreno, fue responsable de la dirección, diseño, supervisión del trabajo experimental, recolección de las muestras en el campo, revisión de resultados, procesamiento de datos e imágenes, búsqueda bibliográfica y redacción del articulo. Zulma Nancy Gil-Palacio, apoyó con la recolección de las muestras en el campo, cría de insectos e identificación taxonómica del material biológico citado. Marisol Giraldo-Jaramillo, participó en la cría de insectos. Pablo Benavides-Machado contribuyó en la construcción del proyecto de investigación, realizó ajustes a la metodología, seguimiento al registro de la información. Rubén Medina, colaboró con el diseño, análisis e interpretación estadística. Todos los autores revisaron y aportaron al manuscrito final.

Conflicto de intereses

Todos los autores están de acuerdo y expresan que no hay conflictos de intereses en este estudio.

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EvaluaciÓN de Insecticidas de Nueva GeneraciÓN Para El Control de Las Cochinillas Harinosas de Las RaÍCes Del CafÉ,Puto Barberi (Hemiptera: Putoidae) Y Dysmicoccus Sp. (Hemiptera: Pseudococcidae)

Abstract

Keywords

Introducción

Materiales y métodos

Localización y duración

Recolección y mantenimiento de insectos

Etapa 1. Selección de insecticidas que ocasionaron una mortalidad mínima del 80 % de P. barberi bajo condiciones de laboratorio

Etapa 2. Control de P. barberi en cafetales menores a un año de edad.

Evaluación de insecticidas para el control de Dysmicoccus sp. en almácigo.

Resultados y discusión

Selección de insecticidas que ocasionaron una mortalidad mínima del 80 % en P. barberi bajo condiciones de laboratorio.

Control de P. barberi en cafetales menores a un año de edad

Evaluación de insecticidas para el control de Dysmicoccus sp. en almácigo

Conclusiones

Origen y financiamiento

Contribución de los autores

Conflicto de intereses

References