POTENCIALES CONTROLADORES BIOLÓGICOS DE PERFORADOR DEL

FRUTO (Carmenta spp.) EN CULTIVOS DE CACAO EN LOS MUNICIPIOS

DE ARBOLEDAS, CÚCUTA Y SANTIAGO, DEPARTAMENTO NORTE DE

SANTANDER

INTRODUCCIÓN

El cacao (Theobroma cacao L) es la especie más representativa de la familia Esterculiácea de enorme importancia económica en todo el mundo, dado su uso como materia prima para las industrias confitera, productora de chocolate, de cosméticos y farmacéuticos. Asimismo es importante en Colombia porque se está utilizando para la sustitución de cultivos ilícitos (Fedecacao, 2007), este cultivo proporciona a los productores una fuente económica sostenible en el tiempo. Sin embargo este sistema de producción presenta problemas tales como; las plantaciones son viejas con más de 20 años, bajos rendimientos, poco control fitosanitario, inadecuado beneficio del grano y canales de comercialización que no favorecen al pequeño productor. Específicamente el ataque de plagas y enfermedades ha sido uno de los factores más limitantes. En este sentido la población de carmenta se presenta como una gran amenaza a la cacaocultura Colombiana, teniendo en cuenta los graves daños que ha causado a plantaciones en Venezuela y que la zona nororiental colombiana, fronteriza con Venezuela, ya ha reportado ataques importantes y es la principal productora del grano en el país. Existen reportes del ICA donde alertan la presencia en particular de especies pertenecientes al orden lepidóptera, como: Carmenta theobromae (Busck, 1910) y Carmenta foraseminis (Eichlin, 1995), en los municipios de Arboleda, Cúcuta y Santiago (Puello y Pérez ,2007), esta situación se convierte en una amenaza para la producción. Los productores agrícolas han usado el control químico como un método para disminuir la incidencia de estos insectos plaga, no obstante es de esperarse que con tales productos se generen otros problemas como: resistencia de los insectos a los insecticidas y posteriores impactos ambientales. Sin embargo, dentro del Manejo integrado de plagas existe el manejo ecológico de los patosistemas, el conocimiento de una plaga permite planear, programar, organizar, integrar y prevenir las tácticas de combate utilizables. Particularmente al conocerse poco de los organismos que ejercen un control adecuado sobre esta plaga, surge como alternativa la utilización del control biológico para el manejo de insectos plaga brindando una opción para desarrollar una agricultura sostenible (Sepúlveda, Gerding y France, 2009).

De acuerdo con lo anterior, y siendo conscientes de la importancia económica

que presenta el cacao en Colombia, mas aun siendo la región del Norte de

Santander una de las principales productoras del grano del país ocupando el

quinto lugar (Fedecacao, 2007), y la amenaza que presenta este insecto plaga

para la cacaocultura, esta investigación va encaminada a la identificación de

potenciales controladores biológicos que además de combatir efectivamente la

incidencia de estos perforadores, permitan la conservación a largo plazo del

medioambiente, como consecuencia del uso de métodos de control no

contaminantes.

PALABRAS CLAVE

Carmenta spp., Entomopatógenos, Theobroma cacao L, protección de cultivos.

OBJETIVO GENERAL

Seleccionar microorganismos con potencial para el control biológico del

perforador del fruto de cacao (Carmenta spp.) en los cultivos de cacao en los

municipios de Arboledas, Cúcuta y Santiago, Departamento Norte de

Santander.

Objetivos Específicos

Recolectar insectos enfermos o muertos, muestras de suelo y material

vegetal que evidencien la presencia de microorganismos con posible

potencial para el control biológico del perforador del fruto de cacao.

Aislar en condiciones de laboratorio los microorganismos con potencial

para control biológico de Carmenta spp.

Caracterizar morfológicamente los microorganismos aislados obtenidos.

Realizar pruebas de patogenecidad in vitro para la selección de cepas o

aislamientos promisorios de los controladores biológicos.

ESTADO DEL ARTE

El perforador del fruto del cacao(Carmenta foraseminis) está causando grandes

pérdidas a los productores en Venezuela, este insecto plaga fue descrito por

Eichlin en 1995, a partir de especímenes criados en semillas de Gustavia

superba (H.B.K) Berg (Lecytidaceae), colectadas en la isla de Barro colorado

en Panamá; su distribución abarca además a Colombia y Venezuela

(Eichlin,1995).

Este insecto pertenece al orden Lepidóptera y la familia sesiidae fue detectado

en Venezuela en los estados Aragua, Mérida y Zulia. Las larvas de Carmenta

foraseminis son de color blanquecino, la cabeza es de color marrón, no se

alimentan del endocarpio del fruto y penetran por la base del pedúnculo

siguiendo la placenta, atrofiando los granos, y posteriormente se alimentan de

las semillas. No se ha logrado diferenciar el sitio exacto de ovoposición y

posterior entrada de la larva en los frutos atacados, y externamente solo se

observa una mancha o peca sobre la superficie del fruto, bajo la cual ocurre la

transformación de la larva en una pupa de color marrón claro.

Los adultos se caracterizan por presentar un cuerpo de color negro y alas con

escamas de color negras. La hembra adulta oviposiciona en la superficie del

fruto, luego la larva rompiendo la película externa del fruto en el sitio donde se

ubica la peca y dejan las exuvias o restos de la pupa adherida al hueco de

salida. Las hembras ponen huevos de forma oval y tamaño aproximado a 0,6 x

0,3 mm. En algunos casos, el fruto dañado presenta una pudrición interna de

apariencia acuosa por la invasión de insectos del orden díptera; y en otros las

semillas se pegan fuertemente y se endurecen perdiéndose totalmente, porque

presentan un olor desagradable, lo cual hace que el fruto no se pueda

aprovechar en forma comercial (Navarro y Cabaña, 2006).

Por otro lado, Carmenta theobromae otra de las especies que ocasiona

grandes pérdidas en las zonas cacaoteras, fue descrita por Busck(1910), como

Sesia theobromae, a partir de un macho emergido de un fruto de cacao

colectado en la isla de trinidad. Posteriormente Eichlin (1995), la ubica como

Carmenta theobromae n. comb. En la actualidad Carmenta theobromae ha sido

señalada, además de trinidad, para Colombia, Brasil y Venezuela (Sánchez y

Marín,1987; Eichlin, 1995).

Este insecto, pertenece al orden Lepidoptera, familia sesidae, y es una plaga

importante en los estados venezolanos de Miranda, Aragua, Mérida y barinas.

La larva es la mayor causante de daño en el fruto, al taladrar la corteza

formando galerías, las cuales rellenan con sus excrementos, sin afectar la parte

interna ni los granos. Por lo tanto, los frutos se pueden aprovechar

parcialmente. Dicha perforación es abierta, los excrementos y la pudrición son

visibles en la parte externa, y los daños se aprecian en la corteza.

Las pupas son de color marrón oscuro, se encuentran en el exterior de las

galerías expuestas o entre los excrementos, donde quedan las exuvias cuando

sale el adulto; Los huevos tienen forma oval, algo cuadrada, son de color

castaño claro brillante y con un tamaño aproximado de 0,6 x 0,3 mm. En los

adultos, que salen de las pupas a los seis u ocho días (8,6 ± 2,2), predomina el

color amarillo en todo su cuerpo y presentan alas con escamas amarillas. En

ambas especies los machos se diferencian de las hembras porque poseen un

penacho de escamas apicales en el abdomen y presentan pelos finos y cortos

a todo lo largo del borde interno de las antenas (Navarro y Cabaña, 2006).

Por otro lado, el control biológico consiste en la utilización de organismos vivos

(enemigos naturales ) inducidos o manipulados, para mantener la población de

otro organismo plaga bajo el nivel de daño económico, entre estos es

ampliamente conocido la utilización de parasitoides y depredadores, sin

embargo existe un área menos conocida igualmente efectiva y ventajosa,

denominada control microbiológico de insectos, que se basa en la utilización de

microorganismos ya sea bacterias, virus, protozoarios, nemátodos u hongos

para reducir y estabilizar la población de los insectos plaga (Sepúlveda,

Gerding y France, 2009).

Dentro de este grupo destacan los hongos entomopatogenos considerados

como los patógenos más promisorios contra insectos de diversos órdenes, la

mayoría comúnmente son Hemiptera, Diptera, Coleoptera, Lepidoptera,

Hymenoptera y Orthoptera. (Carreño, 2003). En algunos órdenes de insectos

los estados inmaduros (ninfas o larvas) son más a menudo infectados que los

maduros o estado adulto, en otros puede suceder lo contrario. Los estados de

huevo y pupa no son frecuentemente infectados por los hongos (Carreño,

2003).

Estos microorganismos presentan un crecimiento macroscópico sobre la superficie de sus hospederos. Algunos hongos entomopatógenos sin embargo no producen crecimiento superficial o producen muy poco. La mayoría son patógenos obligados o facultativos y algunos son simbióticos. Su crecimiento y desarrollo están limitados principalmente por las condiciones ambientales externas en particular, alta humedad y temperatura adecuada para la esporulación y germinación de esporas (Carreño, 2003). La especificidad del hospedero varía considerablemente, algunos hongos infectan un amplio rango de hospederos y otros están restringidos a unos pocos o a una sola especie de insectos. En cuanto al control biológico de estos lepidópteros se ha trabajado en algunas regiones venezolanas con liberaciones de Trichogramma pretiosum parasitoides de huevos (Navarro y Cabaña, 2006), e igualmente se ha probado el hongo entomopatógeno Beauveria bassiana, siendo eficientes en la mayoría de los casos. Sin embargo a nivel regional no existen reportes sobre posibles controles usados para este insecto plaga; destacando que la región nororiental ha sido la puerta de entrada del organismo plaga al país, se hace necesario la búsqueda de microorganismos capaces de realizar un control eficaz, que sin duda será un gran aporte para los productores de cacao.

METODOLOGÍA

Selección de lotes experimentales. Estos se seleccionaran teniendo

como criterio la confirmación de la presencia de la plaga y sean de fácil

acceso, mediante la utilización de un geoposicionador que permita la

toma de información necesaria para la descripción de las zonas

agroecológicas muestreadas.

Recolectar microorganismos con potencial para control biológico de

Carmenta spp. Esta actividad se realizará mediante la colecta de

cadáveres de insectos e insectos vivos con posible ataque

entomopatógeno, este material recolectado en campo será evaluado

mediante un microscopio estereoscopio escogiendo los insectos que

presenten signos como esporulaciones o coloraciones atípicas (Carreño,

2003); tambien mediante la colecta de muestras de suelo (Rodríguez M,

Gerding M, France A, 2006), o material vegetal.

Aislamiento y caracterización morfológica de microorganismos. Este se realizará en condiciones de laboratorio mediante la utilización de diferentes medios de cultivo como papa-dextrosa-agar (PDA), papa-sacarosa-agar (PSA) y Saboreaud Rosa de Bengala (SRB) (CATIE- CORPOICA, 2003), para el crecimiento del microorganismo específico que será usado como controlador y posteriormente se realizará la descripción de sus características morfológicas.

Luego se efectuaran pruebas preliminares in vitro, en donde se evaluará

el grado de efectividad del microorganismo aislado sobre los estados

larvales del insecto, probando diferentes concentraciones 105,106,107 Y

108 conidias mL-1 , para determinar cual es la mas efectiva realizando

evaluaciones mediante la observación de los insectos tratados, se

utilizara en diseño completamente al azar con cinco repeticiones por

tratamiento, con una unidad experimental de 10 larvas, siendo los

tratamientos empleados las cuatro concentraciones antes descritas mas

un testigo manejado con agua destilada estéril (Rodríguez M, Gerding

M, France A, 2006). Posteriormente los resultados se someterán a

análisis de varianza, separación de medias mediante la prueba de Tukey

(Gómez y Gómez, 1984) y finalmente se calcularan las concentraciones

letales del 50 y 90%.

CRONOGRAMA

ACTIVIDAD MESES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Revisión bibliográfica

Manejo microbiologico en laboratorio Y Capacitación en Carmenta sp.

Selección de lotes experimentales

Recoleccion de insectos plaga, muestreo de suelo y material vegetal.

Aislamiento y caracterización morfológica de los microorganismos con potencial controlador

Prueba de patogenecidad para la selección de cepas o aislamientos promisorios.

Recolección, análisis de la información y organización de resultados

CONTRIBUCIÓN A LA LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Línea de investigación: Procesos biotecnológicos aplicados al sector

agropecuario.

Este trabajo de investigación fortalecerá el área de control biológico, la cual

tiene un gran potencial como alternativa en el manejo integrado de insectos

plaga, teniendo en cuenta que en la universidad no se ha profundizado en

dichos temas investigativos, indispensables dentro del marco de la agricultura

sostenible. Asimismo no existe personal en formación que pueda dedicarse a

esta área que tiene gran demanda regional. Al ser un trabajo pionero puede

tener un alcance nacional y binacional. Los protocolos o metodologías de

aislamiento de entomopatogenos desde su recolección en campo representan

un aporte para futuras investigaciones. Además ofrece la oportunidad de

desarrollar bioproductos para el control biológico de organismo plaga en tan

importante sector agrícola del departamento, posicionando al grupo de

investigación como un líder en el área.

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Jesús Arturo Ramírez Sulvaran

TUTOR

.