Bol. San. Veg. Plagas, 28:177-183, 2002

Partículas de caolín: efecto sobre la mortalidad y desarrollode Trichoplusia ni Hubner

B. D Í A Z , E. G A R Z O , M. D U Q U E , P. GONZÁLEZ, A. FERERES

Las películas de partículas minerales, tales como el caolín, actúan como barreras fí-sicas constituyendo una superficie reflexiva blanca sobre los vegetales que impiden a laplaga el reconocimiento del huésped. Su aplicación ha mostrado buenos resultados parael control de ciertos homópteros y lepidópteros en frutales y cultivos hortícolas.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del insecticida Surround® WP (95%de caolín) sobre la mortalidad y desarrollo de larvas de Trichoplusia ni Hubner en con-diciones de laboratorio. Para ello, se aplicó el caldo insecticida en una dosis de 60 g/1mediante pulverización sobre discos de hojas de col de 2 cm de diámetro. Cada discofue colocado en una caja de plástico de igual diámetro, sobre el que se colocó una larvade 2o estadio de T. ni. Se realizaron 4 repeticiones del tratamiento con insecticida y deltestigo. Diariamente se registró la mortalidad, el peso de cada larva y el alimento consu-mido por los insectos hasta que alcanzaron el estado de pupa. Se calculó el índice deconsumo (CI) y la eficiencia en la conversión del alimento ingerido (ECI).

En el tratamiento con Surround® se registró el 60% de mortalidad, observándose enlas larvas un marcado efecto de deshidratación. Se observaron diferencias altamente sig-nificativas en el CI con respecto al testigo, mientras que no se detectaron diferencias enel ECI, por lo que se concluye que el producto actúa principalmente produciendo unefecto de inanición y deshidratación progresiva del insecto en lugar de producir unefecto tóxico por ingestión. La adición del insecticida prolongó la fase larvaria y oca-sionó un menor peso de pupas y el 53% de mortalidad de las mismas. También produjomalformaciones y adultos de T. ni de menor tamaño.

1 Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario. C.C. 14 C.P.2123 Zavalla. Prov. Santa Fe. Argentina.

2 Centro de Ciencias Medioambientales, CSIC. Serrano 115 dpdo. Madrid, 28006.afereres @ ccma.csic.es.

Palabras clave: películas de partículas, caolín, Trichoplusia ni, control

INTRODUCCIÓN

La protección de cultivos en la actualidadencamina sus esfuerzos hacia la disminucióndel uso de plaguicidas convencionales y ha-cia el desarrollo de nuevas estrategias quepuedan ser incluidas en programas de ma-nejo integrado de plagas (MIP) (REUS et al,1994). Dentro de esta filosofía, se enfatiza eluso de enemigos naturales y plaguicidas quesean respetuosos con el medio ambiente (Vi-

ÑUELA, 1998) y la salud de los consumi-dores.

Para cumplir este objetivo, desde hace va-rias décadas se vienen desarrollando estu-dios sobre partículas minerales con el objetode identificar a aquellas que poseen propie-dades insecticidas y determinar sus mecanis-mos de acción. Uno de los minerales más es-tudiados y a partir del cual se ha desarrolladouna completa tecnología de uso es el caolín.Se trata de un mineral aluminosilicato de co-

lor blanco, químicamente inerte en un am-plio rango de pH, compuesto por finas partí-culas purificadas, a las que se ha modificadoel tamaño y la forma, facilitando su disper-sión en agua y mejorando sus propiedadesfísicas para su aplicación práctica en agricul-tura. De esta manera se ha logrado obtenerun producto tal como el Surround®, capaz decubrir las plantas con una barrera protectoraque permite el control de plagas y enferme-dades en distintos cultivos.

La acción de esta barrera física sobre losartrópodos puede explicarse en primer lugarporque las plantas cubiertas con una películade partículas interfieren en el reconoci-miento de la plaga, tanto visual como altacto, de la planta como huésped. Por otraparte, las partículas que componen la pelí-cula afectan severamente el movimiento, laalimentación, la oviposición y otras activida-des de los insectos (PUTERKA et al, 2000).

Estos efectos producidos en los insectosse deben a que los mecanismos primarios deacción fueron la eliminación parcial de laepicutícula por abrasión o alteración estruc-tural de la epicutícula debido a la adsorciónde lípidos epicuticulares a las partículas in-secticidas. Ambos mecanismos inducen apérdidas rápidas de agua del cuerpo del in-secto y causan la muerte por desecación(GLENN et al, 1999).

En principio la mayoría de las investiga-ciones con partículas de caolín modificadasfueron conducidas sobre aquellas plagas,como las de granos almacenados, que soncontroladas principalmente con aplicacionespor espolvoreo. Posteriormente, se evaluópara el control de homópteros en cultivos defrutales, donde se ensayaron formulacionessólidas y líquidas, tanto hidrofílicas comohidrofóbicas. Esta particularidad se logrócon el recubrimiento de las partículas concomplejos de cromo, ácido esteárico y zirco-nato orgánico. Este desarrollo abrió nuevasposibilidades para el uso de partículas mine-rales en el control de plagas en agricultura,sin interferir con la fisiología del vegetal, es-pecialmente con la fotosíntesis. Además, secomprobó que disminuye la humedad rela-

tiva de las hojas por lo que redujo la inciden-cia de algunos hongos y bacterias patógenasque necesitan de una película de agua lí-quida para la germinación de propágulos(esporas) y el contacto directo con la super-ficie de la hoja (GLENN et al, 1999).

En ensayos sobre Psylla del peral, Ca-copsylla pyri (L.), se comprobó que tanto laspartículas aplicadas como polvo o líquidoprodujeron una supresión en la oviposición yel desarrollo ninfal de este homóptero en laestación temprana de producción (PUTERKAet al, 2000). También se encontró que poseeacción sobre lepidópteros tales como Cydiapomonella (L.) en peral y manzano (UNRUHet al, 2000) y sobre Choristoneura rosaceanaHarrisen en manzano (KNIGHT et al, 2001).

En cultivos hortícolas se encontró que laspelículas de partículas de caolín son capacesde suprimir plagas como la «polilla del to-mate» Tuta absoluta Meyrick y «minadoresde hoja» como Liriomyza huidobrensis,(Blanchard) (PRADO, 2000)

El objetivo del presente trabajo fue eva-luar el efecto del insecticida Surround® so-bre la mortalidad y desarrollo de larvas del«gusano de la col» Trichoplusia ni Hubneren condiciones de laboratorio.

MATERIAL Y MÉTODOS

Cría y manejo de insectos

El ensayo se realizó con larvas de Tricho-plusia ni criadas en laboratorio con dieta ar-tificial en una cámara climática con una tem-peratura de 25±1°C y un fotoperíodo de16:8 h (L:O). Las larvas neonatas fueron se-paradas apenas nacidas y se colocaron sobrehojas de col para que iniciaran su alimenta-ción sobre el mismo alimento que se usaríaen el ensayo.

Cuando llegaron al 2o estadio se registróel peso inicial de cada larva. Las larvas fue-ron pesadas diariamente en todos los trata-mientos empleados para conocer la evolu-ción de su peso hasta que alcanzaron elestado de pupa.

Fig. 1.—Mortalidad acumulada de larvas de T. ni tratadas con Surround® WP (corregida por la fórmula de ABBOTT).

Características del insecticida

Se utilizó el insecticida Surround® basadoen partículas de caolín modificadas y un dis-persante-adherente, formulado como polvomojable por la empresa Engelhard Corpora-tion (New Jersey, USA). Este producto hasido aprobado para su uso en agriculturaecológica en el estado de Washington a par-tir de 1998.

una capa lipídica en la cutícula que dificultamucho la adherencia del producto. Cadadisco tratado fue pesado y colocado en unacaja de plástico del mismo diámetro, sobreel que se colocó una larva de T. ni de 2o esta-dio. Esta operación de pesado del disco serepitió diariamente, al mismo tiempo que sereponían los discos de hojas que eran total-mente consumidos por las larvas.

Aplicación del insecticida y realizacióndel ensayo

Se preparó un caldo insecticida en agua auna dosis de 60 g/1. Dicho caldo se empleópara realizar una pulverización sobre discosde hoja de col de 2 cm de diámetro. Los mis-mos se dejaron secar al aire sobre un papelde filtro por espacio de 30 minutos y se rea-lizó una segunda aplicación para lograr unamayor cobertura de la superficie foliar yluego se los dejó secar como se indicó ante-riormente. A pesar de realizar 2 aplicacioneslos discos de hoja no pudieron ser recubier-tos totalmente, dado que la hoja de col posee

Mortalidad e índices nutricionales

Para medir el efecto del insecticida se re-gistró la mortalidad de las larvas y pupas queresultaron de los insectos que sobrevivieronal tratamiento. La mortalidad se expresó en% y fue corregida por la fórmula de Abbott(ABBOTT, 1925). Los datos consignadoscomo peso de las larvas y alimento consu-mido diariamente fueron utilizados para me-dir la eficiencia metabólica de las larvas deambos tratamientos, usando para ello dos ín-dices nutricionales:

índice de consumo (IC) = peso del ali-mento consumido / peso medio de las larvasdurante el test.

Tabla 1.—Media ± ES* de alimento consumido, peso medio y peso ganado por larvas de T. nitratadas con Surround® WP y testigo en laboratorio

Tratamiento Alimento consumido (g) Peso medio de la larva (g) Peso ganado (g)

Surround®.Testigo

* Medias seguidas por la misma letra en cada columna no difieren significativamente al 0,05 según el test LSD de Fisher.

Tabla 2.—Media ± ES* de los índices nutricionales de larvas de T. ni tratadas con Surround" WPy testigo en laboratorio

Tratamiento índice de consumo (IC) Eficiencia de conversióndel alimento ingerido (ECI)

Surround®.Testigo

Medias seguidas por la misma letra en cada columna no difieren significativamente al 0,05 según el test LSD de Fisher.

Eficiencia en la conversión del alimentoingerido (ECI) = peso ganado por la larva /peso del alimento consumido.

Diseño experimental y análisis estadístico

Se realizó un diseño experimental de 2tratamientos completamente al azar con 4 re-peticiones de 10 larvas cada una, tanto parael tratamiento con el insecticida como parael testigo. Para el análisis de los datos se uti-lizó un ANOVA y las medias fueron compa-radas mediante el test LSD de Fisher con unnivel de significación de P = 0,05.

RESULTADOS

Los resultados obtenidos muestran que elinsecticida Surround® causó una mortalidadconsiderable en las larvas de T. ni bajo lascondiciones experimentales del ensayo. Lamortalidad total corregida acumulada en eltratamiento con el insecticida fue del 60% enel tiempo que duró el experimento (17 días)(Fig. 1).

El 25% de las larvas murieron a las 72 hde suministrarle los discos de hoja tratadoscon el insecticida. Este porcentaje de morta-lidad alcanzó el 52% al 6o día del experi-mento. El alimento consumido por las larvasen el tratamiento con el insecticida fue un

36,7% inferior que en el testigo, siendo estadiferencia altamente significativa (Tabla 1).Este hecho trajo como consecuencia una dis-minución del peso medio y del peso ganadoen larvas del tratamiento con el insecticida,siendo las diferencias altamente significati-vas con el testigo (Tabla 1).

Analizando los índices nutricionales seobserva en la Tabla 2 que por lo explicadoanteriormente existe una diferencia alta-mente significativa en el índice de consumo.Por el contrario, no se detectaron diferenciassignificativas en la eficiencia de conversióndel alimento ingerido entre el tratamientocon caolín y el testigo. La disminución deconsumo y por consiguiente del peso ganadomodificó el ciclo biológico de las larvas deT. ni tratadas con el insecticida, en las condi-ciones del experimento. También, se observóun notable aumento en el tiempo de desarro-llo del estado larval. Tal fue así, que a los 14días de iniciado el ensayo, el 86% de las lar-vas del testigo habían alcanzado el estado depupa mientras que sólo lo habían logrado el26% de los individuos tratados con el insec-ticida.

Este efecto deletéreo mostrado por el in-secticida incidió sobre el peso medio alcan-zado por las pupas de 0,126 g para el trata-miento con Surround® y 0,171 g para eltestigo y las malformaciones que se observa-ron en este estado (Fig. 2). También se ob-servó en el estado de pupa una mortalidad

de] 53% con Surround®, mientras que en eltestigo se registró una mortalidad natural del16%. Pudo observarse que los adultos prove-nientes de las pupas del tratamiento con Su-rround® fueron de menor tamaño y de unpeor aspecto con respecto a los obtenidos enel testigo (Fig. 3).

DISCUSIÓN

En condiciones de laboratorio el insecti-cida Surround® fue capaz de producir mortali-dad sobre las larvas de T. ni. La eficacia delproducto es menor que la lograda con un in-secticida convencional y la mortalidad alcan-zada a las 72 h posteriores a la aplicacióntambién son menores a las esperables con uninsecticida convencional. En parte, esto pudoser debido a que no se consiguió un recubri-miento total de la superficie del disco de hojatratado con Surround®. No obstante, desde las24 h posteriores a la aplicación, las larvas pre-sentaron dificultades para su desplazamientopor la adición de las partículas del film sobreel cuerpo, especialmente sobre los espirácu-los y un progresivo efecto de deshidratación.

La desecación del cuerpo fue el síntomaprincipal observado tanto en las larvas quemurieron en el 3o estadio como las que lo hi-cieron en el último. Este síntoma coincide conlo observado por GLENN et al (1999) quienesexplican que uno de los mecanismos de ac-ción de las partículas es afectar la movilidad yotras actividades del insecto por su adhesiónsobre el cuerpo. Además según estos autores,las partículas tienen incidencia sobre la ali-mentación, hecho que se ha comprobado tam-bién en el presente trabajo por el menor con-sumo que manifestaron las larvas tratadas conel insecticida. Si bien otros estudios se han re-alizado con insectos chupadores-picadores, elmismo efecto fue observado sobre este in-secto masticador. Este menor consumo podríaexplicarse por la presencia de las partículassobre la superficie del vegetal, modificando elestímulo gustativo, hecho que se ha observadomediante la disminución del índice de con-sumo con respecto al tratamiento testigo.

Fig. 2.—Efecto del insecticida Surround® WPsobre las pupas de T. ni

Fig. 3.—Efecto del insecticida Surround® WPsobre los adultos de T. ni.

La diferencia en el índice de consumo en-tre el tratamiento con el insecticida y el tes-tigo pone de manifiesto un efecto de antixe-nosis o de no preferencia en la interacciónplanta-insecto, esto significa que la presen-cia de las partículas interrumpe el comporta-miento de selección de la planta hospedera(KOGAN, 1986), o bien, simplemente deshi-dratan y debilitan al insecto, impidiendo queeste se alimente de la planta. Este efecto esmás notable en los estados tempranos de ali-mentación (SMITH, 1989).

La ausencia de diferencia en la eficienciaen la conversión del alimento ingerido entreel tratamiento con Surround® y el testigo in-dica que no existe un claro efecto sobre elaprovechamiento del alimento consumido, lo

que sugiere que no afecta negativamente lafisiología nutricional del insecto (SMITH,1989). Es decir, las partículas de caolín noactuaron en las larvas de T. ni interfiriendocon la eficiencia en la conversión de ali-mento, por lo que aparentemente no afectan ala digestibilidad del alimento consumido. Sinembargo, si se ha observado un efecto nega-tivo sobre la fisiología del insecto en el casode Diabrotica undecempuntacta howardi,BARBER en el cual se observaron daños anivel de intestino medio tras la ingesta departículas de caolín (GLENN, et al, 1999).

Por otra parte, este efecto de inanición ydeshidratación progresiva de los insectos ex-puestos a Surround® aumentó el tiempo dedesarrollo del estado larvario y produjo pu-pas malformadas y de menor peso que en eltestigo con lo cual se ve afectada la siguientegeneración de la plaga. En conclusión, losresultados ponen de manifiesto que Su-rround® interfiere en las etapas de reconoci-miento y aceptación del alimento, lo queprodujo la mortalidad de un grupo de las lar-

vas estudiadas y un efecto negativo en la ga-nancia de peso y desarrollo de las sobrevi-vientes, dando origen a adultos con bajacompetencia reproductiva.

En cuanto a los estudios referidos al pro-ducto, se sugiere realizar ensayos para com-probar su eficacia en condiciones de campo,teniendo en cuenta que por su modo de ac-tuar debería realizarse cuando el nivel pobla-cional de la plaga sea bajo o antes de que co-lonice el cultivo, ya que el uso de estaspelículas de partículas se recomiendan comoestrategia preventiva.

AGRADECIMIENTOS

Al Programa de Viajes al Exterior de laU.N.R. por el subsidio otorgado para realizarla estancia en el laboratorio que dirige el Dr.A. Fereres en el CCMA-CSIC.

A la empresa Engelhard por suministrarel producto SURROUND® WP para realizarestos estudios.

ABSTRACT

DÍAZ, B., E. GARZO, M. GONZÁLEZ, A. FERRERES, 2002: Partículas de caolín: efectosobre la mortalidad y desarrollo de Trichoplusia ni Hubner. Bol San. Veg. Plagas, 28:177-183.

Particle film technology based on kaolin acts as a physical barrier producing awhite reflective surface making plants unrecognisable as a host to some insect pests.Application of particle films was able to suppress certain homopterous and lepidopte-rous pests in orchards and vegetable crops.

The aim of this work was to evaluate the effect of the insecticide Surround® (95% ofkaolin) on the mortality and development of Trichoplusia ni larvae under laboratory con-ditions. Cabbage leaf disks —2 cm in diameter— were sprayed with an solution of Su-rround® at a concentration of 60 g/1. After this treatment, each disk was placed into a plas-tic cage —same diameter of the leaf disk—, and then a single second-instar larvae of T. niwas released inside the cage. Four replicates were used for both the insecticide treated anduntreated leaf disks. The mortality, weight of larvae and the amount of food eaten by theinsect was recorded daily until the larvae reached the pupal stage. The consumption index(CI) and the index of efficiency of conversion of ingested food (ECI) were calculated.

Results showed that Surround® produced 60% of mortality and a dehydration effectin T. ni larvae. Significant differences in the CI between larvae feeding in leaf disks tre-ated with Surround® and those feeding in the untreated control was observed, but notdifferences were found in the ECI. Therefore, we concluded that the insecticide induceda starving and progressive dehydration effect in the insects instead of causing a toxic ef-fect by ingestión. The addition of the insecticide prolonged the larval stage and reducedthe weight of pupa causing a 53% in mortality at the pupal stage. Also, the insecticideproduced malformations and reduced the size of T. ni adults.

Key words: particle films, kaolin, Trichoplusia ni, control.

REFERENCIAS

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(Recepción: 10 enero 2002)(Aceptación: 16 abril 2002)