Universidad de Colima

Universidad de Colima

Maestría en Ciencias, Área: Biotecnología

ABUNDANCIA Y DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES DE “GALLINA CIEGA” (Coleoptera: Melolonthidae), HONGOS (Hyphomycetes) Y NEMATODOS (Nematoda: Heterorhabditidae) ENTOMOPATÓGENOS EN LOS ALTOS DE

JALISCO, MÉXICO.

Tesis

Que como requisito parcial para obtener el grado de Maestro en ciencias, Área Biotecnología

Presenta

Primitivo Díaz Mederos

Asesores

Dr. Roberto Lezama Gutiérrez Dr. Oscar Rebolledo Domínguez

UNIVERSIDAD DE COLIMA

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS

OFICIO No. 169/2002.

C. PRIMITIVO DIAZ MEDEROS

EGRESADO DE LA MAESTRIA EN CIENCIAS AREA: BIOTECNOLOGIA

P R E S E N T E .

Con fundamento en el dictamen emitido por el jurado revisor del colegiado del área: de Biotecnología de esta Facultad a mi cargo, de su trabajo de tesis de Maestría y en virtud de que efectuó las correcciones y acató las sugerencias que le habian indicado los integrantes del mismo, se le autoriza la impresión de la tesis “ABUNDANCIA Y DISTRIBUCION DE ESPECIES DE “GALLINA CIEGA” (Coleoptera: melolonthidae), HONGOS

(Hyphomycetes) Y N E M A T O D O S (Nematoda: Heterorhabditidae)

ENTOMOPATOGENOS, EN LOS ALTOS DE JALISCO, MEXICO”, misma que ha sido dirigida por los C.C. Dr. Roberto Lezama Gutiérrez y el Dr. Oscar Rebolledo Dominguez, Profesores-Investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Colima, respectivamente.

Este documento reunió todas las características apropiadas como requisito parcial para obtener el grado de Maestro en Ciencias; Area: Biotecnología y fue revisado en cuanto a forma y contenido por, los C.C Dr. Francisco Radillo Juárez, Dr. Alfonso Pescador Rubio, Profesores-Investigadores de la Universidad de Colima, y el M.C. Hugo Cesar Arredondo Bernal Subdirector del Centro Nacional de Referencia de Control Biológico, respectivamente.

Sin otro particular de momento, reciba un cordial saludo.

A T E N T A M E N T E "ESTUDIA*LUCHA*TRABAJA"

TECOMÁN,COL., A 15 DE ABRIL DEL 2002.

ING. RODOLFO VALENTINO MORENTÍN DELGADO

C.C.P. EXPEDIENTE ACADEMICO DEL ALUMNO C.C.P. EXPEDIENTE CORRESPONDIENTE, C.C.P. ARCHIVO.

RVMD/Lety**

Of. No. 169/2002.

C. DR. SERGIO AGUILAR ESPINOSA.

COORDINADOR DEL POSGRADO DE LA F.C.B.A. P R E S E N T E

Por este conducto, el cuerpo académico designado revisor de tesis, hacemos de su conocimiento que después de haber revisado el documento de tesis titulado, ABUNDANCIA Y DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES DE “GALLINA CIEGA”

(Coleoptera: Melolonthidae), HONGOS (Hyphomycetes) Y NEMATODOS

(Nematoda: Heterorhabditidae) ENTOMOPATOGENOS EN LOS ALTOS DE JALISCO, MEXICO, que presenta el C. Ing. Primitivo Díaz Mederos, alumno del posgrado de esta facultad, que reune los elementos suficientes de contenido y forma. Por ello, expresamos nuestra aprobación para que se autorice su impresibn, para que continue con los trámites académicos, para obtener el grado de Maestro en Ciencias, área biotecnología de esta Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias.

Sin otro particular, le saludamos cordialmente.

ATENTAMENTE

Tecomán, Colima, a 16 de Marzo del 2002

Bernal onso Pescador Rubio

c.c.p. Ing. Rodolfo V. Morentín Delgado, Director de la F.C.B.A. c.c.p. Interesado.

c.c.p. Archivo personal

AGRADECIMIENTOS

-A la Universidad de Colima por permitime formar parte de ella.

-A la Universidad de Guadalajara por su apoyo, a través del programa PROMEP, para la realización de este posgrado.

-Al Dr. Ramón Martínez Parra, Dr. Keir Fco. Byerly Murphy y Dr. Diego R.González Eguiarte, por todo su apoyo en mi proyecto de superación académica.

-De manera especial, mi gran reconocimiento y admiración al Dr. Roberto Lezama Gutierrez, por su invaluable participación como guía y maestro en mi formación académica y en la Dirección de este trabajo.

-Al Dr. Oscar Rebolledo Domínguez, por su tutoría y acertadas aportaciones a la realización de este trabajo.

-Al Biol. Miguel Bernardo Nájera Rincón, por su desinteresada asesoría y gran apoyo que en todo momento prestó para la realización del presente trabajo.

-Al Dr. Francisco Radillo Juarez, Dr. Alfonso Pescador Rubio y M.C. Hugo Cesar Arredondo Bernal, por su atinada revisión y sugerencias.

-Al Dr. Jaime Molina Ochoa, Mtra. Edelmira Galindo Velasco y Dra. Marilú López Lavín, por sus valiosas aportaciones en la realización del trabajo.

-A mis compañeros de la Linea de Control Biológico por sus aportaciones.

-A los Doctores: Fidel Márquez Sanchez, Noel Gómez Montiel y David Noriega Cantú, por la confianza que me brindaron al extenderme sus cartas de apoyo ante la Institución que me otorga el grado.

-A mi compañero y amigo Victor Alemán Martínez por sus desinteresadas aportaciones en cada una de las etapas de desarrollo de este trabajo.

-Al M.C. Hugo Ernesto Flores López por sus valiosas aportaciones para el análisis de los resultados.

A los M. C. José Angel Martínez Sifuentes, y Humberto Ramírez Vega, por todo su apoyo moral brindado durante la realización de mis estudios.

-Al Sr. Salvador Muñoz Franco, por todo su empeño para la realización del trabajo de campo.

DEDICATORIA

A mi Esposa Alicia; a mis hijos Ariana del Rosario, María Isabel, Primitivo Emanuel, Justo César y Cecy Irazú; a quienes amo y son mi razón de vida y

superación.

A mi padre, Primitivo Díaz Flores con respeto y gran reconocimiento.

A mis queridos hermanos: Ofelia, Adolfo, Alberto, Ignacio, Antonio, Abel, Ma. del Carmen, Ma. Guadalupe y Ma. Isabel q.e.p. d.

A la familia Guerrero Godoy

A la memoria de mi madre q.e.p.d. María Isabel Mederos de Díaz

CONTENIDO

Página RESUMEN X SUMMARY Xi LISTA DE CUADROS Xii LISTA DE FIGURAS Xiii

I.- INTRODUCCIÓN... 1

II.- ANTECEDENTES ... 6

2.1. La región en estudio ... 6

2.2 Plagas de la raíz de cultivos... 9

2.3 La gallina ciega y su clasificación taxonómica ... 9

2.4 Ciclo de vida... 10

2.5 Duración del ciclo de vida ... 11

2.6 Diversidad y Distribución... 12

2.7 Algunas características morfológicas de especies de gallina ciega... 12

2.8 Hábitos y daños ... 14

2.9 Control cultural de la gallina ciega... 19

2.10 Control químico de la gallina ciega ... 20

2.11 Control biológico de la gallina ciega ... 21

2.11.1 Los nematodos en el control de gallina ciega... 22

2.11.2 Las Bacterias en el control de gallina ciega ... 26

2.11.3 Hongos en el control de gallina ciega ... 28

III.- MATERIALES Y MÉTODOS ... 35

3.1 Identificación de especies de gallina ciega asociadas al cultivo de de maíz... 35

3.1.1 Colecta de larvas ... 35

3.1.2 Manejo del cultivo ... 36

3.1.3 Condiciones edáficas ... 36

3.1.4 Condiciones climáticas... 37

3.1.5 Manejo de larvas colectadas... 37

3.1.6 Identificación de especies de gallina ciega ... 37

3.1.7 Asociación de especies de gallina ciega con las características agroclimáticas de los sitios y de manejo del cultivo... 38

3.2 Presencia de hongos entomopatógenos ... 38

3.2.1 Aislamiento de hongos entomopatógenos... 39

3.2.2 Identificación de hongos entomopatógenos ... 39

3.2.3 Asociación de entomopatógenos con características agroclimáticas y de manejo 39

3.2.4 Conservación de aislamientos ... 40

3.3 Evaluación de la patogenicidad de los hongos entomopatógenos ... 40

3.3.1 Obtención de larvas para el bioensayo ... 40

3.3.2 Cría de larvas ... 42 3.3.3 Aislamientos... 43 3.3.4 Inoculación de larvas... 43 3.3.5 Diseño... 43 3.3.6 Análisis estadístico ... 44 IV.-RESULTADOS ... 45

4.1 Especies de gallina ciega asociadas al cultivo del maíz ... 45

4.1.1 Características agroclimáticas de los sitios de muestreo ... 50

4.2 Presencia de entomopatógenos asociados a especies de gallina ciega, en

los Altos de Jalisco, México... 55

4.2.1 Relación de las características de los sitios con la presencia de hongos. .... 57

4.3 Patogenicidad de B. bassiana en larvas de P. ravida... 60

V.- DISCUSIÓN... 62

5.1 Identificación de especies de gallina ciega asociadas al maíz... 62

5.3 Mortalidad de larvas de Phyllophaga ravida... 70

VI.-CONCLUSIONES ... 72

LISTA DE CUADROS

Pag. Cuadro 1. Diversidad y distribución de la familia Melolonthidae en

México (Morón, 1983). 12

Cuadro 2. Especies de gallina ciega (Coleoptera: Melolonthidae)

presentes en Los Altos de Jalisco, México. 46

Cuadro 3. Características agroclimáticas de los sitios de muestreo. 50 Cuadro 4. Variables de manejo del cultivo de maíz en los sitios de

muestreo en Los Altos de Jalisco, México. 51

Cuadro 5. Modelos de regresión entre especies de gallina Ciega y características de MO= materia orgánica; P= Fósforo en ppm.; Mn= manganeso en ppm; FP= Fertilización fosfórica;Pp= precipitación en mm. y Are= % de arena, en

Los Altos de Jalisco, México. 52

Cuadro 6. Especies de hongos entomopatógenos aislados de gallina

ciega en Los Altos de Jalisco, México. 55

Cuadro 7. Especies de entomopatógenos asociados a gallina ciega y

su ubicación geográfica, en Los Altos de Jalisco, México. 56 Cuadro 8. Análisis de varianza para el número de larvas muertas de

gallina ciega bajo el efecto de tres aislados del hongo B.

bassiana a la concentración de 1x10 8 conidias por ml. 60 Cuadro 9. Porcentaje de mortalidad de larvas y separación de medias

de P. ravida por el efecto de aislados del hongo B. bassiana

LISTA DE FIGURAS

Pag. Figura 1. Ubicación de la región de Los Altos de Jalisco, México. 6 Figura 2. Estratificación agroclimática de Los Altos de Jalisco ,

México (Alemán et al., 1996). 7

Figura 3. Rendimiento potencial de maíz en Los Altos de Jalisco,

México. 8

Figura 4. a)Tipos de raster que presentan algunas especies de gallina ciega, b) Genitales masculinos de algunas especies

de Phyllophaga (King, 1984) 13

Figura 5. Características de algunos hongos entomopatógenos

(Alves, 1998; Tubaki, 1992). 32

Figura 6. Ubicación de los sitios de muestreo en las tres zonas de

siembra de maíz. 35

Figura 7. Croquis de campo que muestra la ubicación del sitio de donde fueron extraidos los cepellones de una hectárea de

superficie. 36

Figura 8. Proporción del número de larvas de gallina ciega obtenidas en distintas zonas agroclimáticas, de Los Altos de Jalisco,

México. 45

Figura 9. Proporción de las especies de gallina ciega encontradas asociadas al cultivo de maíz en en Los Altos de Jalisco,

México. 47

Figura 10. Especies de gallina ciega presentes en las zonas agroclimáticas de la región de Los Altos de Jalisco,

México. 48

Figura 11 A. Proporción del número de especies de gallina ciega en la

zona IV templada húmeda. 49

Figura 11B. Proporción de especies de gallina ciega en la zona III

Figura 12 Relación entre las variables contenido de fósforo y materia orgánica del suelo con la presencia de C. lunulata en Los

Altos de Jalisco, México. 53

Figura 13 Relación entre las variables contenido de manganeso y fósforo del suelo con la presencia de Phyllophaga ravida

en Los Altos de Jalisco, México. 53

Figura 14 Relación entre las variables manganeso y precipitación pluvial con la presencia de Phyllophaga dentex en Los

Altos de Jalisco, México. 54

Figura 15 Relación entre las variables % de arena y pH del suelo con la presencia de Phyllophaga polyphylla. en Los Altos de

Jalisco, México. 54

Figura 16 a Presencia de aislamientos de B. bassiana en función del contenido de arcilla (Arc) y manganeso (mn ) en ausencia

de Fósforo (0P), en Los Altos de Jalisco, México. 57 Figura 16 b Presencia de aislamientos de B. bassiana en función del

contenido de arcilla (Arc) y manganeso (mn ) cuando el contenido de fósforo es alto (60P), en Los Altos de Jalisco,

México. 58

Figura 17 a Relación entre las variables fósforo y contenido de arcilla con la presencia de B. bassiana en ausencia de

manganeso (0 Mn), en Los Altos de Jalisco, México. 59 Figura 17 b Relación entre las variables Fósforo y contenido de arcilla

con la presencia de B. bassiana y un nivel alto de

ABUNDANCIA Y DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES DE “GALLINA CIEGA” (Coleoptera: Melolonthidae), HONGOS (Hyphomycetes) Y NEMATODOS (Nematoda: Heterorhabditidae) ENTOMOPATÓGENOS) EN LOS ALTOS DE JALISCO MÉXICO.

1

DIAZ-MEDEROS, Primitivo. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad de Colima. Apdo. Postal 36, C.P. 28100, Tecomán, Colima.

RESUMEN

El complejo gallina ciega (Coleoptera: Melolonthidae) agrupa a 13 géneros y 850 especies en México, muchas de estas especies son consideradas plagas de cultivos de las familias Rosaceae, Leguminosae y Gramíneae, como el maíz. Durante el ciclo PV-2000-2000 se llevó a cabo un estudio con el objetivo de identificar las especies de gallina ciega asociadas al maíz; detectar la presencia de hongos y nematodos etomopatógenos en las diferentes especies de gallina ciega y evaluar la patogenicidad en larvas de 3er estadio en Los Altos de Jalisco, México. Se colectó un total de 291 larvas en nueve parcelas comerciales que correspondieron a las especies: Phyllophaga dentex (Bates) con un 27%; P. ravida (Blanch.) 27.1%; Cyclocephala lunulata (Burn) 19.9%; C. comata (Bates) 9.6%; C. lurida coahulae (Bates) 4.8%; P. polyphylla (Bates) 4.1%; P vetula (Horn) 3.1%; P. fulviventris (Moser) 2.7%; P. obsoleta (Blanch.) 2.1% y Anomala sp. 1.0%. También, asociados a las larvas, se identificaron 37 (80%) aislamientos del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals) Vuill; seis (13%) de Metarhizium anisopliae (Metch.) y tres, (7%) de Beauveria brongniartii (Delacrois), así como el nematodo Heterorhabditis sp. En condiciones de laboratorio el hongo B. bassiana alcanzó niveles de mortalidad comprendidos entre el 8 y 17.5%. Se comprueba la hipótesis sobre la presencia de diferentes especies de gallina ciega asociadas al maíz y la presencia de hongos y nematodos entopomatógenos asociados a especies de gallina ciega, en Los altos de Jalisco, México.

Palabras clave

ABUNDANCE AND DISTRIBUTION OF WHITE GRUBS SPECIES (Coleoptera: Melolonthidae), ENTOMOPATHOGENIC FUNGI (Hyphomycetes) AND NEMATODE (Nematoda: Heterorhabditidae) IN THE ALTOS OF JALISCO, MEXICO

2

Diaz M. P. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad de Colima. Apdo. Postal 36, C.P. 28100, Tecomán, Colima.

SUMMARY

White grubs is a complex of 13 genera and 858 species of the family Melolonthidae in México. Several species are considerated important pest of crops of the family Rosaceae, Leguminosae, and Gramineae as corn. In order to determine the grubs species (Coleoptera: Melolonthidae), the entomopathogenic fungus and nematodes (Heterorhabditidae) and evaluate the patogenicity of three isolates of B. bassiana in larvae of 3th ínstar asociated to corn, this study was done during summer 2000, in Los Altos de Jalisco, México. 291 white grubs of 3th instar was collected in plots of farmers. The species of white grubs found were Phyllophaga dentex (Bates) with 27%, P. ravida (Blanch.) 27.1%; Cyclocephala lunulata (Burn) 19.9%; C. comata (Bates) 9.6%; C. lurida coahuilae (Bates) 4.8%; P. polyphylla (Bates) 4.1%; P. vetula (Horn) 3.1%; P. fulviventris (Moser) 2.7%; P. obsoleta (Blanch.) 2.1% y Anomala sp. 1.0%. Also, asociate to white grubs, we found 37(80%) isolates of entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Bals) Vuill; six (13%) of Metarhizium anisopliae (Metch) Sorokin, three (7%) of Beauveria brongniartii (Delacrois) and the nematode Heterorhabditis sp. Mortality rates by the B. bassiana fungus varied between 8 and 17.5%. Its confirm the hypothese that there are different white grubs species associated to corn and entomopathogenic fungi and nematodes, in the Altos of Jalisco, México.

Key words: White grubs, Coleoptera, Melolonthidae, Entomopathogenic fungi, pathogenicity, Beauveria, Metarhizium, Heterorhabditis

I.- INTRODUCCIÓN

Con el nombre de “Gallinas ciegas”, jobotos, nixticuiles, fogotos, chobotes o escarabajos de mayo y junio, se conoce a estados larvales de especies fitófagas de Coleoptera Scarabaeoidea, que incluye principalmente a la familia Melolonthidae (Endrödi, 1966; Hidalgo et al., 1996); algunas veces, estas gallinas ciegas (Forschler y Gardner, 1990) son restringidas a la subfamilia Melolonthinae, pero debido a su similitud y cercanía, se incluyen también otras subfamilias (King, 1984).

Estas especies, conjuntamente a otras como el gusano de alambre Melanotus spp. (Coleoptera: Elateridae), falsos gusanos de alambre Cebrio spp. (Coleoptera: Cebrionidae), Colaspis chapalensis Blaque y Diabrotica virgifera zeae K y S (Coleoptera: Chrysomelidae) que consumen raíces de plantas cultivadas o que son rizófagas, se les conoce como “complejo de plagas del suelo” (Morón, 1997).

Por su amplio número de especies y distribución mundial en diversas áreas de cultivo, adquiere especial atención la familia Melolonthidae, en donde se ubica al complejo gallina giega, formado por los géneros Phyllophaga, Diplotaxis, Macrodactylus, Anomala, Cyclocephala, Dyscinetus, Strategus, Eutheola, Orizabus, Ligyrus, Euforia y Cotinis (Endrödi, 1966; Morón, 1983; Abarca et al., 1992).

En el estado de Jalisco, México, donde se siembran anualmente cerca de 700 000 hectáreas de maíz con rendimientos medios de 3, 500 kg/ha (SAGAR 2000), la gallina ciega junto con otras plagas rizófagas, constituyen el problema entomológico del maíz más importante en Jalisco (Pérez, 1991). En el año de 1960, se reportaron 170,000 hectáreas afectadas, de las cuales el 27.7% fueron totalmente destruidas; y en 1979 se estimaron pérdidas de maíz por 1,314 kg/ha (Morón, 1997). Por su parte, en la región conocida como Los Altos de Jalisco, la presencia de estas plagas causan reduccion en producción de hasta 839 kg de maíz y 179 kg de frijol por hectárea (De la Paz, 1993), lo que significan pérdidas del orden del 27%, con

El control de estas plagas se realiza de diferentes formas, a través de prácticas de campo (Darrel, 1979; Lim et al., 1980; Abarca et al., 1992; Potter et al., 1996; Bradford et al., 1987); mediante el uso de variedades resistentes (Hoegemeyer, 1941; Bosque, 1986; Crocker et al., 1990; Perez, 1994; Rodríguez-del-Bosque, 1996); y a través del uso de insecticidas (Teetes, 1973; Morón,1997; Morón, 1984; Mc Bride, 1984); sin embargo, estas tres formas de control, no han sido suficientemente eficientes (Bottrel,1979) sino que por el contrario, con el uso de insecticidas, las plagas tienden a incrementarse (Fox, 2000).

El control biológico para este tipo de plagas ha sido mediante microorganismos (Jackson, 1993), se han utilizado nematodos (Sosa y Hall, 1989; Converse y Grewal, 1998), bacterias (Klein y Jackson, 1992; Robert et al., 1994; Kalla et. al., 1992; Kaya et al., 1993) y hongos (Zhang et al., 1990; Alves et al., 1990; Zimmermann,1993; Keller 1992; Shanon et al.,1993; Keller et al., 1999); pero los resultados indican que es necesario intensificar estudios para conocer más sobre la relación entre nematodos entomopatógenos y el medio ambiente (Georgis y Gaugler, 1991). Asimismo, debido a la inconsistencia de los resultados, el uso de bacterias no puede considerarse como una herramienta a la mano en el control de plagas del suelo como la gallina ciega (Poprawski y Yule, 1990).

Los hongos entomopatógenos han mostrado gran potencial de control; sin embargo, se requieren más estudios para determinar los factores que expliquen las bajas infecciones observadas en campo (Poprawski y Yule, 1991); su efecto sobre los diferentes estadios de las larvas, como es el caso del hongo Metarhizium anisopliae (Metch) Sorokin que se ha utilizado contra algunas especies de Phyllophaga (Shannon et al., 1993).

Es importante mencionar que el uso de insecticidas ha ocasionado que la entomofauna benéfica disminuya, causando un desequilibrio entre las plagas y sus enemigos naturales en varios cultivos, lo que ha propiciado que las plagas ataquen con más intensidad (Vazquez et al., 1970; Lim et al., 1980; Vitum,1985; Kard y Hain,

1986).

Como resultado de estos disturbios, muchos sistemas agrícolas de todo el mundo son reconocidos como no aptos para el desarrollo de enemigos naturales, debido a que se ha afectado la cadena de su hábitat natural (Landis y Marino, 1999; y Powell, 1986). Este disturbio, en la actualidad, se tiene también en los enemigos naturales, por lo que es imperante su rescate mediante prácticas que favorezcan su multiplicación, proporcionando un mejor ambiente (Landis et al., 2000).

Bajo este contexto y para el caso de la gallina ciega, puede afirmarse que se requieren estudios que incluyan la identificación taxonómica de las especies dañinas en cada región, ya que existen más de 250 especies de Phyllophaga, 20 especies de Macrodactylus, 62 de Anomala, 36 de Cyclocephala y 151 especies de otros siete géneros de Melolonthidae con larvas de tipo gallina ciega (Nájera,1993) y en muchos casos no se ha comprobado su status de plaga (Castro, 1998); también es necesario estudiar los aspectos ecológicos, taxonómicos, biogeográficos y socioeconómicos en cada región y agroecosistema y conocer el fenómeno que se presenta en la relación insecto-cultivo (Dorn et al., 1999) para implementar métodos adecuados de control (Morón, 1986).

Por otra parte, la detección, conservación y evaluación de organismos entomopatógenos de gallina ciega como enemigos naturales nativos de cada zona, constituyen una gran oportunidad si se toma en cuenta que promueven la estabilidad en los agroecosistemas como es el caso de la gallina ciega y el maíz, bajo estas condiciones, los enemigos naturales ofrecen el mecanismo más importante de regulación poblacional de la plaga, por lo que la conservación e incremento de especies entomopatógenos puede ser eficiente, ya que ofrecen un efecto preventivo (Trujillo, 1992).

Considerando las amplias perspectivas del control microbiano de larvas de gallina ciega y que en México el uso de entomopatógenos representa un campo de

investigación viable (Villalobos, 1992), así como las condiciones de humedad del suelo que prevalecen durante la estación del crecimiento del maíz en la región (Flores y Ruiz, 1998) y tomando en cuenta que se ha comprobado la existencia de aislamientos de Beauveria bassiana (Bals) Vuill y Beauvera brongniartii (Delacrois) en Jalisco (Hernández et al., 1994) sin que se conozcan las especies sobre las cuales actúan estos entomopatógenos, su distribución geográfica, abundancia y que tampoco se tienen reportes de la presencia de nematodos en la zona, se consideró pertinente la realización del presente estudio encaminado hacia la identificación de las especies gallinas ciegas, así como de hongos entomopatógenos y nematodos nativos con potencialidad en el control de estas plagas.

Para la realización del presente estudio se parte de la siguiente hipótesis:

En Los Altos de Jalisco, se encuentran presentes diferentes especies de gallina ciega asociadas al maíz y que éstas son atacadas por diferentes especies de hongos y nematodos entomopatógenos.

OBJETIVOS:

1.- Identificar las especies de gallina ciega asociadas al cultivo de maíz en la región de Los Altos de Jalisco, su abundancia y su relación con características de suelo, clima y manejo del cultivo.

2.- Aislar e Identificar las especies de hongos y nematodos entomopatógenos asociados a las especies de gallina ciega presentes en el cultivo de maíz de la región de Los Altos de Jalisco y su relación con características de suelo, clima y manejo del cultivo.

3.- Evaluar la patogenicidad de tres aislados de B. bassiana provenientes de diferentes especies de gallina ciega asociadas al cultivo de maíz en larvas de tercer estadio de P. ravida.

II.- ANTECEDENTES

2.1. La región en estudio

La región de Los Altos de Jalisco está ubicada al noreste del Estado del Jalisco; comprende una superficie de 1'513,566 hectáreas, de las cuales 261,038 son de uso agrícola (SAGAR, 1994), y de esta área el 83.73% se siembra bajo condiciones de temporal (Figura 1).

Figura 1. Ubicación de la región de Los Altos de Jalisco, México.

Geográficamente se localiza entre los meridianos 101° 05’ 30’’ y 103° 16’ 15’’ L W; y los paralelos 20°30’17’’y 22° 01’ L N y altitud entre 1770 msnm en Acatic hasta 2200 m s n m. en Jesús María. Sus climas están clasificados como Subtrópico Semiárido templado y Subtrópico Semiárido Semicálido (Medina et al., 1998), sin embargo, esta característica presenta un gradiente agroclimático marcado, que da lugar a cuatro zonas con características bien definidas como lo muestra la Figura 2 (Alemán et al., 1996).

Figura. 2.- Estratificación Agroclimática de los Altos de Jalisco, México (Alemán et al.,1996).

Zona I. Templada seca.- En esta zona, la precipitación pluvial anual media es de 390 mm, la duración del temporal es de 7 días, la temperatura media anual de 17.5 º C, los suelos son clasificados de acuerdo a DEGGTENAL (1982) como xerosol, grices y de profundidad menor a 50 cm por lo que la agricultura de temporal no es redituable.

Zona II.- Templada semiseca. La precipitación pluvial media anual es de 503 mm, con duración del temporal de 60 días, temperatura media anual de 22.5 º C, los suelos son litosoles, pardos y de profundidad menor a 50 cm., la agricultura se concentra en su mayoría en cultivos como frijol algunas hortalizas como chile y en menor escala el maíz.

Zona III.- Templada subhúmeda. La precipitación pluvial media anual es de 604 mm, con duración del temporal de 83 días, temperatura media anual de 18º C, los suelos

son clasificados como planosoles, pardos y de profundidad hasta de 100 cm., en esta zona se siembra principalmente maíz y en menor escala frijol.

Zona IV.- Templada húmeda. La precipitación pluvial media anual es de 782 mm, duración del temporal de 109 días, temperatura media anual de 16.5º C, los suelos son clasificados como Luvisoles, rojizos y profundidad superior a 100 cm., en esta zona el cultivo de maíz es el más importante.

La región, comprende también un gradiente en el potencial productivo de maíz; de acuerdo a las condiciones agroclimáticas generales de la región, la zona I es considerada no apta; la zona II medianamente apta con rendimientos menores a 2500 kg de grano por ha; la zona III buena, con rendimientos entre 2500 y 4000 kg por ha y la zona IV muy buena con rendimientos de hasta más de 7 toneladas de grano dependiendo de la tecnología que se use (Figura 3 ).

2.2 Plagas de la raíz de cultivos

Dentro de las plagas del suelo, el complejo gallina ciega está constituido principalmente por los géneros Phyllophaga, Diplotaxis, Macrodactylus, Anomala, Cyclocephala, Dyscinetus, Strategus, Eutheola, Orizabus, Ligyrus, Euphoria, Golofa y Cotinis agrupados en 850 especies de Melolonthidae citadas para México, de las cuales cerca de 560 tienen larvas edafícolas, rizófagas, saprófagas o facultativas, por lo que no todas las gallinas ciegas son nocivas para las plantas; sin embargo, existen especies rizófagas estrictas como Phyllophaga, Macrodactylus, Orizabus y Anomala, que constituyen verdaderas plagas del maíz (Morón, 1983).

2.3 La gallina ciega y su clasificación taxonómica

Las gallinas ciegas están ubicadas en dos familias: Melolonthidae y Scarabaeidae. Los Melolonthidae son adultos y larvas que tienen hábitos alimenticios bien diferenciados, consumen raíces, humus, hojarasca, madera podrida, flores, polen, savia y frutos; en Scarabaeidae, los adultos y larvas en general se nutren con substratos similares, excremento, carroña, humus y hongos. Las larvas de Melolonthidae se distinguen por tener las maxilas con lacinia y galea fusionadas entre sí en toda o casi toda su longitud, mientras que las larvas de Scarabaeidae sensu stricto presentan estas estructuras totalmente separadas (Morón, 1983).

En muchas ocasiones las gallinas ciegas son ubicadas exclusivamente dentro de la familia Scarabaeidae con cerca de 20,000 especies descritas en todo el mundo, de las cuales un gran número causa daños de importancia económica, debido a que los adultos destruyen el follaje de las plantas al alimentarse; en estado de larva afectan al sistema radicular de gran cantidad de cultivos agrícolas, otras son benéficas porque se alimentan de materia orgánica en descomposición y de esta manera actúan como desintegradores de tales materiales (Moron, 1997).

De acuerdo a Ritcher (1958), las larvas de Scarabaeidae conocidas en México como gallinas ciegas o nixticuiles son plagas de los cultivos agrícolas y se encuentran en las subfamilias Melolonthinae, Rutelinae, Dynastinae y Cetoniinae; son divididas en tres categorías, de acuerdo a su hábito alimenticio: a) los que se alimentan únicamente de materia orgánica en descomposición como es el caso de Cetoniinae; b) las que son facultativas como Rutelinae y Dynastinae y c) las que se alimentan de raíces vivas de las plantas cultivadas, como Melolonthinae.

De esta forma y de acuerdo a Borror et al., (1975) y Ritcher (1966) las gallinas ciegas que causan daño a los cultivos se pueden ubicar taxonómicamente, en los siguientes niveles taxinómicos Clase: Insecta Subclase: Endoterigota Orden: Coleoptera Suborden: Polyphaga Superfamilia : Scarabeoidae

Familias: Melolonthidae y Scarabaeidae Subfamilias:

Melolonthinae: Generos: Phyllophaga , Macrodactylus, Diplotaxis Rutelinae: Género Anomala

Dynastinae: Géneros: Cyclocephala, Dyscinetus, Eutheola, Orizabus, Ligyrus,

Golofa, Strategus

Cetoniinae : Géneros Euphoria Cotinis

2.4 Ciclo de vida

Los adultos aparecen poco después de las primeras tormentas en Centro América; así como en la primavera y verano en norteamérica; emergen del suelo al atardecer y poco después inician su actividad, pues levantan el vuelo (31-93 m) para aparearse, lo cual dura aproximadamente entre 15 y 20 minutos para posteriormente alimentarse de hojas de plantas altas o árboles (Jhonson y Eaton, 1939; King, 1984;

La oviposición ocurre a los 8 o 10 días del apareamiento y continúa durante las 3 semanas siguientes; la hembra oviposita alrededor de 50 huevecillos en forma separada y cubiertos por tierra. Las larvas emergen entre una y cuatro semanas, después de la oviposición, el alimento son raíces de plantas y materia orgánica hasta después de un año o dos en que se desarrolla su estado larval (Jhonson y Eaton, 1939). Tienen tres estadios larvales, al completar el tercero, las larvas, construyen su celda y experimentan un prolongado letargo o hibernación antes de pupar (Gaylor y Frankie, 1979).

2.5 Duración del ciclo de vida

El ciclo de vida de las gallinas ciegas es muy variado, depende de la especie y la región. En Centro América la mitad de las larvas de Phyllophaga parvisetis (Bates) presentan un ciclo de un año desde huevecillo hasta adulto y el resto de especies de dos años; P. elenans (Saylor) dura dos años; mientras que P. vicina (Moser) duró un año; sin embargo, en las zonas más húmedas el ciclo es de un año, mientras que en zonas más secas es de dos años (King, 1984).

En el Sureste de los Estados Unidos, el ciclo de vida del género Phyllophaga, tiene duraciones entre 1 y 3 años (Oliver y Chain, 1988); por ejemplo, P. crassisima (Blanchard), P. ephilida (Say), P. tristis (Fabricius) y P. micans (Knoch), tuvieron un ciclo de dos años; mientras que, P. fusca (Froelich), P. hirticula (Knoch), P. ulkei (Smith) y P. luctousa (Horn), tuvieron ciclos de tres años. Asimismo, algunas Phyllophaga exhiben más corto su ciclo dependiendo de las latitudes, como P. crassisima que en Arkansas su ciclo dura entre 2 y 3 años y en Indiana dura entre 3 y 4 años (Davis, 1916).

2.6 Diversidad y Distribución

Cuadro 1.- Diversidad y distribución de la familia Melolonthidae en México (Morón, 1983).

Subfamilia Géneros No.

Especies

Distribución

Rutelinae Anomala 62 Todo el país

Cyclocephala 36 Zonas tropicales y templadas Dyscinetus 6 “ “ “

Eutheola 4 Zonas tropicales

Orizabus 9 Zonas templadas y frias

Ligyrus 11 Todo el país

Strategus 9 “ “ Dynastinae

Golofa 8 Areas tropicales

Euphoria 33 Zonas tropicales y templadas Cetoniinae

Cotinis 16 “ “ “ Phyllophaga 230 Todo el país

Macrodactylus 20 Zonas templadas y frías Melolonthinae

Diplotaxis 72 Todo el país

2.7 Algunas características morfológicas de especies de gallina ciega.

La identificación de larvas a nivel de especie no siempre es posible (King, 1984), sin embargo existen técnicas y consideraciones utilizadas en larvas de tercer estadio (King, 1984; Jepson, 1956; Ritcher, 1966; King, 1984; Morón, 1983,1986; Nájera, 1993 y Allsopp, 1999), en las que se toma en cuenta principalmente la forma de su abertura anal, componentes del raster, características de la palidia y palidium, tamaño y color de la cabeza, mandíbula y último artejo anal, entre otras como lo muestra la Figura 4 a. Para la identificación en estado adulto existen técnicas como las de King (1984) y Frey (1975) y Saylor (1943), en las que se consideran características anatómicas principalmente los genitales masculinos Figura 4 b.

b

Fifura 4. a) Tipos de raster que presentan algunas especies de gallina ciega; b) Genitales másculinos de algunas especies de Phyllophaga (King, 1984)

a Phyllophaga sp Anomala sp Cyclocephala sp Bothynus sp P. menetriesi P. tenuipilis P. ravida P. testaceipennis P. obsoleta P. tumulosa

2.8 Hábitos y daños

Los hábitos alimenticios de las gallinas ciegas son muy diversos, pues los hay desde hábitos rizófagos facultativos que en presencia de fertilizante orgánico disminuye el consumo de raíces, hasta aquellas que en presencia de materia orgánica en el suelo aumenta su consumo de raíces (King y Saunders, 1979; Morón, 1983 ).

Las gallinas ciegas se encuentran entre los insectos del suelo más destructores y problemáticos del maíz, pastos, papa, frijol, fresa, material de viveros y casi todas las plantas cultivadas. En el caso del maíz, las plantas afectadas muestran crecimiento poco uniforme y con síntomas de secamiento, ya que sus raíces son consumidas por estos insectos (King, 1984)

El género Phyllophaga es una plaga que ataca principalmente a Gramineas (25%), Leguminosas (17 %) y 17 % las Rosaceas. Escarabajos de la familia Scarabaeidae, causan daños a un amplio número de cultivos en el mundo (Gipson y Carrillo 1959 ). De las más de 570 especies de Phyllophaga Harris, en Canadá, E.U.A., México, Sur de Texas, E.U.A, Centro América y El Caribe, destaca por su importancia agrícola P. crinita (Rodríguez-del-Bosque, 1988; Reinhard, 1940; Teetes et al., 1976; Reinert, J.A. 1979;Huffman y Harding, 1980).

También en el Sur de Texas, en 1937, fueron identificadas como de importancia económica en la agricultura las especies P. lanceolata Say y P. crinita por lo que fueron iniciados estudios en al estación Experimental de Texas, sobre hábitos y requerimientos alimenticios (Reinhard, 1940). En Costa Rica, se reportan 20 especies de Phyllophaga colectadas en varios países de Centroamérica tales como Honduras, El Salvador y Nicaragua en cultivos de, café, patata, maíz y sorgo (King,1984).

En Colombia, constituyen uno de los principales problemas para la producción de yuca; sus daños obligan a la resiembra de semilla vegetativa y por lo tanto pérdida

económica importante en la producción; sin embargo poco se conoce de su biología, que pudieran contribuir para implementar alguna estrategia de control o bien proporcionar alguna información agroecológica de interés (Pardo, 1993). Los estados larvales del género Phyllophaga son plagas en un amplio número de cultivos en el Continente Americano, reducen el rendimiento de las cosechas por el debilitamiento o muerte de las plantas, resultado de su hábito rizófago (Hidalgo et al., 1996).

En México y Centro América, la gallina ciega o “joboto” causa daños a las raíces de un amplio número de cultivos en areas tropicales y subtropicales; la mayoría de las especies que se incluyen en este grupo pertenecen a los géneros Phyllophaga Harris, Phytalus Erichson, Chlaenobia Blanchard, Listrochelus Blanchard o Lachnosterna Hope (Melolonthinae: Melolonthini) y aunque los estudios sobre biología, taxonomía, identificación y formas de alimentación de Phyllophaga son escasos y dispersos, datos de campo, de 1960, indicaron que la gallina ciega constituye la mayor plaga de alimentos y cultivos indutriales en México, El Salvador, Honduras, Nicaragua y Costa Rica (Frey, 1975; Saylor, 1943; Endrodi,1966).

Los primeros reportes formales de daños causados a los sistemas radiculares de cultivos en México por Phyllophaga son relativamente recientes y en algunos casos inexactos. Poco antes y a mediados de 1960, las especies P. trichia Bates P. dasypoda (Bates), P. rorulenta (Burn), P. sturmi (Bates), P. crinalis (Bates) y P. vexata (Horn), son plagas en caña de azucar en los estados de Veracruz, Puebla y Sinaloa (Morón, 1997); mientras que datos más recientes reportan a P. (tridonix) lalanza, P. dentex, P. ravid, P. fulviventris y P. lenis como plagas del maíz, caña de azúcar, cacahuate, chile y jícama, en Nayarit (Morón, 1999)

En el Norte de Tamaulipas se reportan las especies P. crinita, Anomala sp. y Diabrótica balteata Le Conte, como un fuerte problema ( Rodríguez-del-Bosque y Magallanes, 1994); sin embargo, la especie más importante por su abundancia y distribución es P. crinita, la cual bajo infestaciones severas causa daños estimados al maíz en más de una tonelada por hectárea (Rodríguez-del-Bosque, 1986).

En el Norte de México, su presencia ha creado un ambiente ideal para su estudio (Rodríguez-del-Bosque, 1988), debido principalmente a que la agricultura típica de esta región se ha concentrado en la siembra de gramíneas como maíz y sorgo principalmente, la presencia de P. crinita se ha intensificado y es en estos dos cultivos, en donde se han encontrado el mayor número de larvas por muestra ó cepellón de 30x30x30cm: 1.23 en sorgo y 0.82 en maíz (Rodríguez-del-Bosque, 1984).

De igual manera, en esta zona del país, oeste medio y sur de los Estados Unidos, se identificó también como plaga en maíz, papa, trigo trigo y pastos, a la especie A. fluvipensis (Burmiester), la cual a diferencia de en Los Estados Unidos, en el Norte de México dicha especie es bivolutina ó bicíclica, debido a las condiciones de temperatura y humedad de la región (Rodríguez-del-Bosque, 1998; Villalobos, 1999).

Durante 14 años en el Norte de Tamaulipas se encontró que probablemente el mayor número de especies y abundancia de gallina ciega se deba a las mejores condiciones de humedad, como ya lo han citado Campbell y Emery (1967) y Gaylor y Frankye (1979); sin embargo, existen especies como A. foraminosa (Bates) que son más frecuentes en lugares secos (Rodríguez-del-Bosque, 1993) y A. cavifrons (Le Conte) que aparentemente prefiere este tipo de ambientes (Ratcliffe, 1991).

Durante 1983 y 1984 se llevaron a cabo estudios en Río Bravo, Tamaulipas, para desarrollar un método de simulación de daño por P. crinita y Anomala sp. así como de Diabrotica balteata, en la raíz de plantas de maíz, como medio de selección de resistencia varietal a este tipo de daño. Los genotipos que mostraron mayor tolerancia al daño eran aquéllos que mostraron los más grandes rendimientos potenciales en situaciones dónde el daño estaba ausente, como lo fueron: 422, H-421 y Pionner 3147 (Rodríguez-del-Bosque, 1986).

Phyllophaga crinita y de Anomala spp. en plantas de maíz; se encontró que en larvas del segundo estadio, causan pérdidas de raíz en un 41%, mientras que las de tercer estadio causan daños entre el 66 y 88 %, dependiendo de la etapa en que el daño es provocado (Rodríguez-del-Bosque, 1996) .

El daño por gallinas ciegas Cyclocephala lurida Bates ha sido evaluado también en Iowa EUA en maíz y soya, durante dos años (1990 y 1991); se evaluaron infestaciones de 0, 3, 6, y 9 larvas en plantas de ambos cultivos; las variables medidas para determinar el efecto fueron emergencia de semillas, área foliar, peso de raíces y peso de planta. En maíz no hubo efecto en cuanto a emergencia de semillas; en el resto de las variables no hubo diferencias significativas con el testigo durante el primer año. En el segundo año, el nivel de 9 larvas tuvo menor área foliar, menor peso de raíces y menor peso de hoja; en cuanto a la soya no se tuvieron efectos significativos en las variables en estudio, lo que sugiere que antes de utilizar insecticidas debe considerarse que las gallinas ciegas como las de este tipo no siempre hacen daño (Rice, 1994).

Otros autores mencionan que la presencia de larvas de gallina ciega en la raíz, no forzosamente implica daño o acame, ya que no se ha encontrado relación de estas variables con la producción en maíz en Amatenango del Valle, Chiapas (Castro, 1998).

En el estado de Jalisco, desde su aparición en 1960, estas plagas han sido estudiadas desde diferentes ámbitos: el complejo de coleópteros asociado al cultivo de maíz en el Centro de Jalisco, está constituido por 9 géneros y más de 30 especies, distribuidas en las familias Cebrionidae, Elateridae, Chrysomelidae y Melolonthidae; están distribuidas principalmente en cerca de 220,000 hectáreas, con daño de un promedio mínimo de 350 kilogramos por hectárea y un máximo de 1.5 toneladas de grano por hectárea y esto equivale aproximadamente a 330,000 toneladas anuales, que representa el 16.5 % de pérdidas por concepto de plagas (Nájera, 1993).

Perez y Nájera (1991) determinaron la distribución estacional y los daños causados por estas plagas. Los resultados mostraron una disminución en rendimiento altamente significativa a medida que se incrementa el número de larvas; asimismo, se encontraron diferencias estadísticamente significativas en rendimiento, debido al daño por plagas de la raíz.

Por su parte, el complejo de gallina ciega existente en la zona Centro- Occidente del estado de Jalisco, comprende 20 municipios (Distrito de Desarrollo No. III de la SAGAR de Ameca), predominan los géneros Phyllophaga en un 66%, Cyclocephala en 15% y el 19% restante está formado por el complejo de Anomala, Macrodactylus y Diplotaxis. De las especies de Phyllophaga, nueve fueron las más comunes: P. ravida P. polyphylla, P. dentex, P. vetula , P. lenis y P. misteca, las cuales son incluidas dentro de las 14 más importantes citadas para México (Morón, 1986 y Najera, 1993).

Según resultados de 147 experimentos realizados durante los años 1979-1994 por el INIFAP (no publicados), las plagas de la raíz del maíz ocasionan pérdidas de grano en promedio del orden de 998 Kilogramos por hectárea en el estado de Jalisco; sin embargo, en ocasiones estas pérdidas pueden ascender hasta 3 840 kilogramos por hectárea (De La Paz, 1999).

En la zona agrícola de la región de Los Altos de Jalisco se han encontrado larvas de plagas del maíz y del frijol como doradillas, Diabrotica spp.; gallina ciega con varios géneros; esqueletonizador, Colaspis spp. y falso gusano de alambre, Cebrio sp. Las pérdidas ocasionadas por este complejo varía año con año y depende de las condiciones agroclimáticas; en la región de Los Altos, la zona húmeda es considerada como la de mayor daño; las diferencias en rendimientos entre parcelas tratadas y no tratadas con insecticida varía entre 15 y 839 kilogramos por hectárea (De la Paz, 1993).

2.9 Control cultural de la gallina ciega

Existen prácticas de manejo, también conocidos como “control cultural” que tienen efecto en las poblaciones de “gallinas ciegas” y constituyen alternativa al control químico, como en el caso de las especies Popillia japonica Newman, Cyclocephala borealis Arrow y C. lurida, que son plagas en el Este de E.U.A. en pastos, en donde la aplicación de sulfato de aluminio al suelo, tiene efectos significativos en la reducción del número de larvas de C borealis; en contraste con P. japonica en que no hay efecto; se ha observado también que la aplicación de riegos reduce significativamente las poblaciones tanto de Popillia como de Cyclocephala en periodos de vuelo; asimismo, en las parcelas tratadas con composta la presencia de mayates verdes de junio es más abundante; igualmente ocurre con el contenido de humedad, la cual se correlaciona significativamente con una mayor cantidad de larvas por metro cuadrado (Potter et al., 1996).

Otra práctica importante, para reducir los daños por plagas del suelo, es mediante el manejo de la maleza. Las plantaciones de abetos para árboles de navidad han sido fuertemente afectados por esta plaga y prácticas como chaponeos de maleza, propician que los árboles presenten el mayor número de larvas y en consecuencia el mayor daño, en comparación con el tratamiento en donde no se chaponea la maleza (Bradford et al., 1987).

Las prácticas de preparación de suelos o rotación de cultivos ha sido utilizada como alternativa para reducir plagas, aunque en condiciones tropicales su efecto no ha sido muy significativo; de la misma manera, la solarización con plástico transparente, como método no químico, ha demostrado ser efectivo en el combate de hongos, maleza y nematodos y cierta acción no cuantificada sobre plagas del suelo (Lim et al., 1980), aunque algunos microorganismos sobreviven este proceso (Pullman et al.,1981).

galina ciega, en Costa Rica han sido probados diferentes tipos de plástico combinados con insecticidas y diatomita para el control de larvas de las especies de Phyllophaga spp., Anomala spp. y Cyclocephala spp. en el cultivo de fresa y se ha comprobado que la combinación de plástico transparente con diatomita, disminuye significativamente el número de plantas dañadas por estas plagas (Abarca et al., 1992).

La resistencia genética es otra estrategia que se ha utilizado para la contribuir a la reducción de daño por plagas y ha demostrado ser efectiva, económica y segura (Botrell, 1979). En el caso del maíz, se ha evaluado la tolerancia de germoplasma al daño causado por larvas que atacan a la raíz bajo algunos criterios como capacidad de regeneración de raíces, soporte de individuos atacando planta y el tamaño de la raíz entre otros, mismos que han permitido clasificar los geneotipos (Fitzgerald et al., 1968).

En pruebas de susceptibilidad realizadas en la Estación Experimental de Kansas E.U.A. se identificaron híbridos de maíz (cruzas simples y cruzas dobles), que muestran diferencias altamente significativas por su insensibilidad al daño de Phyllophaga spp. (Hoegemeyer, 1941). Estos estudios han contribuido para que otros autores realicen trabajos similares, como es el caso del daño simulado por plagas de la raíz del maíz (Pérez, 1994 y Rodríguez-del-Bosque, 1996).

En otras gramineas, como trigo, avena y cebada, la resistencia genética contra gallinas ciegas particularmente P. congrua, también han sido una estrategia de control importante, puesto que se han encontrado amplias diferencias a resistencia a esta especie, entre y dentro de este tipo de granos; sin embargo, la avena es menos preferida y el trigo moderadamente resistente, mientras que la cebada es altamente susceptible (Crocker et al., 1990).

Se han realizado múltiples ensayos con insecticidas para el control de plagas del suelo (Fuchs et al., 1974; King y Saunders,1979). Evaluaciones de insecticidas como Clordano, Diazinon, Desaint, Propoxur y Carbofuran G mediante aplicaciones directas al suelo en en el cultivo del sorgo han mostrado que los mejores productos fueron: Diazinon y Carbofuran, los cuales muestran diferencias altamente significativas en cuanto a número de larvas, mayor número de plantas, así como en mayor rendimiento. En trigo, los resultados mostraron como mejor tratamiento al Diazinon (Teetes, 1973)

En Dakota del Norte, EUA, entre 1977 y 1982, evaluan la eficiencia de insecticidas contra plagas de la raíz del maíz Phyllophaga anixia Lec. y Phyllophaga implicita (Horm), los cuales habían sido efectivos también contra D. longicornis. Los resultados mostraron que el Terbufos aplicado en banda sobre el surco al tiempo de la siembra, es tan efectivo como Furadán y el Temik (McBride, 1984).

No solamente se evalúan insecticidas de manera independiente, para el control de plagas de la raíz, en algunas ocasiones la aplicación de insecticida se mezcla con el fertilizante. En Scurry County Texas, se evaluaron insecticidas y fertilizante nitrogenado para conocer el impacto de P. crinita sobre césped, el efecto sobre el daño a raíces no fue significativo (Darrel, 1979). En Jalisco también se ha evaluado la combinación fertilización -insecticidas sobre el daño causado por larvas rizófagas al maíz; los rendimientos mayores se obtuvieron con la aplicación conjunta de insecticida y fertilizante nitrofosfatado, en comparación con la aplicación independiente del nitrógeno ó el fósforo, en donde las plantas no se recuperaron del daño causado por las plagas y el rendimiento fue similar al testigo sin fertilizar (De la Paz, 1993).

2.11 Control biológico de la gallina ciega

El concepto de control biológico se define como el uso de enemigos naturales (parasitoides, depredadores y patógenos) para el control de plagas. Es uno de los

métodos más antiguos y eficaces, conocidos por el hombre, puesto que los insectos que atacan a los cultivos, muchas veces son a su vez atacados por muchas clases de enemigos naturales (N.A.S., 1971). El término “Control Biológico” puede también definirse como la acción de parásitos, depredadores y patógenos que mantiene la densidad de población de otro organismo a un nivel más bajo de aquel que ocurriría en su ausencia (Bosh y Messenger, 1973).

El control microbiano de insectos es considerado como la utilización dirigida de entomopatógenos con el objeto de disminuir las poblaciones de plagas insectiles. De los agentes de acción microbiana, los hongos entomopatógenos presentan una diversidad de organismos que a la fecha no se han terminado de describir y caracterizar (Villalobos et al., 1993).

El conocimiento de los patógenos de los insectos data desde el siglo XVIII (1726) con el descubrimiento del hongo patógeno Cordyceps de un nóctuido; cien años después en 1835, se publicó el primer libro sobre enfermedades de los insectos; sin embargo, en la época moderna, después de la segunda guerra mundial, es del conocimiento general, que los insectos destructivos están sujetos a enfermedades causadas por microorganismos (De Bach, 1975).

El caso del control microbiológico de plagas de la familia Scarabaeidae fue propuesto desde hace más de 100 años. Los nematodos entompatógenos, las bacterias, hongos y virus patógenos actualmente han sido utilizados con éxito en el control biológico; sin embargo en escarabajos, aún es limitado, (Jackson, 1993)

2.11.1 Los nematodos en el control de gallina ciega

El control biológico de P. japonica de los pastos tuvo éxito con el nematodo Steinernema (Neoplectana) glaseri parásito en Carolina del Norte. Subsecuentemente se han realizado estudios tendientes a identificar otras especies como opciones en el control de este tipo de plagas, como es el caso de

Heterorhabditis heliothidis (khan, broks & hirschmann) (= H, bacteriophora) Poinar, Steinernema carpocapsae (Weiser) y S. glaseri que se han probado contra larvas de Phyllophaga hirticula Knoch. De estos tres nematodos, H. heliothidis causa la mayor mortalidad sobre P. hirticula; sin embargo, no se apreció una tendencia en mortalidad provocada de acuerdo al incremento en el niveles de concentración de los nematodos (Forschler y Gardner, 1991).

Se ha estudiado también la combinación de nematodos y tratamientos con riegos como es el caso de H. bacteriophora sobre P. japonica, en donde los resultados muestran que la aplicación de riego antes e inmediatamente después de la aplicación de los nematodos así como regando hasta 18 horas después de la aplicación, se tiene hasta un 100% de mortalidad de la palga; sin embargo, cuando la aplicación se hace en suelo seco y se riega inmediatamente después, la efectividad del nematodo es nula a diferencia del tratamiento con insecticida, el cual causa un 54% de control (Suggars, 1994).

De igual forma se han evaluado en campo y laboratorio, los nematodos S. feltiae y H. heliothidis contra P. anixia (Le conte), P. fusca (Froelich) y P. comes (Casey). En laboratorio matan entre 60 y 80% de las larvas; sin embargo, en campo los resultados son irregulares. En forma asperjada, la aplicación de nematodos aunque es efectiva contra larvas, es muy variable, ya que el nivel de control no corresponde a las dosis aplicadas; mucho tiene que ver la diferencia de especies de nematodos y su movimiento, por lo que debe investigarse más para clarificar las inconsistencias de estos resultados (Bradford et al., 1988).

En un ensayo en cajas de plástico, se evaluaron los nematodos S. kushidae S. intermedia, S. carpocapsae (cepa mexicana) S. feltiae, S. glaseri y H. heliothidis, para el control de la gallina ciega Anomala cuprea Hope, que causa daños a la papa dulce y a árboles de ciprés japonés. S. kushidae causa niveles de mortalidad de 90%, mientras que el resto presentan niveles de mortalidad comprendida entre 30 y 87% en larvas de 2° y 3° estadio. Este resultado identifica a S. kushidae como un

poderoso agente de control biológico para poblaciones de estas larvas; sin embargo, deberá investigarse sobre métodos de producción comercial y probarse a nivel de campo (Ogura, 1993).

Del mismo modo se ha evaluado a las especies S. glaseri, A. anomali, S. feltiae y Heterorhabditis HE-87.3 entre otros, contra larvas de Phylloperta horticola L. y Amphymallon solstitialis. Un aislamiento de Heterorhabditis HE-87.3 proveniente de larvas de P. horticola, causa un 100 % de mortalidad en larvas de tercer estadio de P. horticola; sin embargo, bajo condiciones de campo presenta menos del 47%, de mortalidad de larvas debido probablemente a condiciones de altas temperaturas alrededor de 30°C. Por lo anterior, se deduce que al igual que lo ocurrido en EUA, New Zelanda y Australia, es posible obtener controles de larvas en porcentajes cercanos al 50%, bajo condiciones de campo (Klein, 1990).

El uso de nematodos para el control en campo tiene muchos problemas, ya que las larvas de gallina ciega no son tan susceptibles a nematodos como lo son las larvas de Lepidoptera u Otiorhinchus sulcatus F. (Coleoptera: Curculionidae); por otro lado, la experiencia y pruebas hechas en invernadero, muestran que el factor más importante para un éxito con nematodos en el control biológico son las condiciones ambientales, así como la presión sobre la sensibilidad de larvas a la infección (Smith, 1992) .

Wassink y Poinar (1984) reportaron que los nematodos de la familia Steinernematidae son de los más importantes grupos de agentes de control biológico de insectos del suelo; asimismo, existen por lo menos 100 especies de insectos de 11 órdenes en América Latina que son susceptibles a S. feltia; de igual forma, Poinar (1979) menciona que muchas plagas son parasitadas por nematodos Steinernematidos y las especies más ampliamente usadas han sido cepas de variado origen geográfico de S. feltia (= N. carpocapsae).

efectivo y a S. glaseri como un excelente agente contra Ligurus subtrópicus, ya que causan mortalidades comprendidas entre 17 y 100% de mortalidad respectivamente. Sin embargo, bajo condiciones de campo (temperatura media 23.3°C, media mínima de 13.9°C, suelo con 20% de humedad, pH: 6.2 y 46% de materia orgánica) los dos nematodos no causaron niveles significativos de reducción del número de larvas (16.6 y 2.7% respectivamente), aunque S. glaseri presentó la mayor mortalidad (Sosa y Hall, 1989).

La humedad del suelo es a menudo el factor más crítico en la supervivencia y movimiento de nematodos entomopatógenos; Shetlar et al., (1988) demuestran que hay una reducción en la mortalidad de P. japonica cercana al 50% cuando la humedad se reduce de un 40% a un 25%. Similares resultados son encontrados por Jackson et al., (1983), quienes mencionan que los nematodos aplicados durante la lluvia, o cuando se hacen riegos antes de la aplicación, permanecen más estables que aplicados en condiciones secas.

En general, los nematodos entomopatógenos, principalmente de las familias Steinernematidae y Heterohabditidae, a diferencia de otros microorganismos, tienen muchas cualidades que los hacen excelentes agentes de control de plagas del suelo y tienen un amplio rango de hospederos, facilidad de reproducción, facilidad para buscar huéspedes, matarlos rápidamente y por ser seguros en cuanto a impacto ambiental (Gaugler, 1981).

No obstante lo anterior, los nematodos tienen características que pueden ser limitantes dependiendo de las condiciones del campo donde se pretenda utilizar como método de control, son susceptibles a la temperaturas altas > de 30º C (Woodring y Kaya, 1988) requieren de suficiente humedad, por lo que es indispensable contar con sistema de riego ( Wiright y Jackson, 1988; Kaya y Gaugler 1993).

2.11.2 Las Bacterias en el control de gallina ciega

La especie Bacillus popilliae Dutky causa la “enfermedad lechosa” en muchas especies de escarabajos; es uno de los patógenos más conocidos en el control biológico de insectos (Klein y Jackson, 1992). Harris (1959), Hutton y Burbutis (1974), Boucias et al., (1986), Kaya et al., (1992, 1993) y Redmond y Pooter (1995), han reportado la prevalencia de B. popilliae en diferentes especies de gallina ciega lo que indica que la efectividad en el control de las poblaciones requiere de alta infección. En muchas ocasiones es subestimado el grado de infección aparente de la bacteria en larvas (Cherry y Klein, 1997).

La especie B. popilliae ha sido utilizada para el control de otros escarabajos diferentes a P. japonica, en donde no se ha tenido mucho éxito; investigaciones posteriores indican que B. popilliae es altamente específica para Popillia japonica; asimismo, otras cepas de esta bacteria mostraron también especificidad para su huesped (Klein y Jackson, 1992).

Bacterias como B. popilliae y Rickettsiella popilliae ( Dutky y Gooden), han sido aisladas de poblaciones de C. hirta en California, EUA y son consideradas como una alternativa efectiva para el control biológico de biotipos típicos y atípicos de estos Scarabaeidos, sobre todo si son introducidos (Kalla et al., 1992).

Otras especies de Coleópteros como larvas de Oxythyrea funesta Poda, Tropinota scualida Scopoli y Cetonia aurata L. (Coleoptera: Scarabaeidae así como de Leptinotarsa decemlineata Say y Phaedom cochleariae F. (Coleoptera: Chrysomelidae) han sido evaluados con la bacteria Bacillus thuriengensis Berlinger. Esta bacteria mató al 100% de larvas de O. funesta, L. decemlineata y Phaedom cochleariae F, sin embargo en Cetonia aurata L y T. scualida causa el 0% nivel de mortalidad debido a su especificidad (Robert et al., 1994).

bacterias sobre larvas del tercer estadio de C. hirta con la bacteria B. popilliae, el insecticida Bendiocarb y los nematodos S. feltiae y H. bacteriophora. Los resultados muestran diferencia no significativa entre tratamientos incluyendo el de insecticida; sin embargo, todos los tratamientos ejercieron una notable declinación en número de larvas. No obstante a estos resultados la presencia de B. popilliae en el suelo, infectó y mató entre un 67-90% de las larvas (Kaya et al., 1993).

La información publicada con respecto a la asociación entre bacterias y escarabajos del género Phyllophaga spp. es escasa; entre las bacterias entomopatógenas obligadas, solo B. popilliae y B. letimorbus Dutky han sido reportadas, que ocurren en forma natural entre poblaciones de Phyllophaga spp. (Dutky, 1940); sin embargo, en Quebec Canadá se reporta la incidencia de cinco entomopatógenos: B. popilliae, B. cereus, Pseudomonas aeuriginosa, Serratia marcescens y Micococus nigrofasciens en adultos, huevecillos prepupas, pupas y larvas de Phyllophaga spp. (Poprawski y Yule, 1990).

Estos mismos autores evaluaron la susceptibilidad de Phyllophaga spp., al mismo grupo de bacterias. En el primer caso, se encontró a los entomopatógenos en Phyllophaga spp., principalmente en estados larvales por parte de B. popilliae y M. nigrofasciens, aunque B. cereus se encuentra en prácticamente todos los estadios del insecto. En todos los casos, la incidencia varía de 0.01 al 2.78%. En cuanto a susceptibilidad, en larvas de tercer estadio y de un año de edad, la respuesta es variada, desde un 3.3% y 10% con P. aeruginosa aplicada vía oral o inyectada, respectivamente, y 60 y 83.3% con B. cereus por vía oral e inyectada. No obstante a estos resultados, el uso de bacterias como agentes de control biológico en especies de Phyllophaga, no deben ser considerados como promisorios; sin embargo, deberán realizarse más ensayos sobre aislamientos para fortalecer esta conclusión.

La enfermedad “lechosa” provocada por B. popilliae es la más amplia y viable alternativa para plagas como las larvas del mayate japonés, pero su uso ha tenido

muchos obstáculos debido principalmente a su estrecho rango de hospederos, bajo incremento en el suelo y a la falta de cultura para cultivar in vitro (Klein, 1988) .

Por otra parte, se ha evaluado la patogenicidad de la bacteria Xehorhabdus japonicus (Thomás y Poinar) en larvas de tercer estadio de A. cuprea en forma de inyección directa al hemocelo de las larvas; las fases I y II a concentraciones de 100, 1000 y 10,000 células por larva matan el 100% en dos días posteriores a la aplicación. Con nematodos juveniles infectados de la bacteria en fase I y aplicados mediante inyección al homocelo, también se presenta el 100% de mortalidad, aunque esta tarda 10 días; sin embargo, con infecciones de fase II los nematodos presentan menos del 20% de mortalidad acumulada a los 10 días (Tachibana et al., 1996).

2.11.3 Hongos en el control de gallina ciega

Con los hongos B. bassiana, M. anisopliae, Fusarium sp., Penicilium sp., Cordyceps sp. y Cordyceps ravenelii (Berk y Curt) se reporta patogenicidad sobre larvas de diferentes estadios de Phyllophaga spp. en EUA y Canadá. Los hongos B. bassiana y M. anisopliae provocan mayor mortalidad de larvas que los otros hyfomicetos; B. bassiana ocasiona niveles de mortalidad de 24%, mientras que M. anisopliae mata entre el 82% y 97% de larvas de segundo y tercer estadio respectivamente a bajas dosis; lo que permite considerar a este hongo como una alternativa para el control de larvas de Phyllophaga spp. (Poprawski y Yule, 1991).

Con base en la capacidad de los hongos entomopatógenos para el control de plagas insectiles (Bing y Lewis, 1992) y dada la falta de formulaciones (Wrighit y Chandler, 1992) se han realizado estudios para la elaboración de bionsecticidas con micelio seco de M. anisopliae y B. bassiana en alguinate y fécula de maíz (maicena) como sustrato. Los resultados muestran que esta formulación puede ser una alternativa, como medio de diseminación de estos hongos, para el control de plagas de insectos (Pereira y Roberts, 1991).

Por su parte, Ferron (1981) menciona la actividad residual de B. Brongniartii, para un control satisfactorio de poblaciones de Melolontha, años después del tratamiento. De igual forma, con el uso de M. anisopliae en suelo, ha mostrado alta patogenicidad contra A. cuprea hasta después de un año de su aplicación, lo que provoca reducciones en las poblaciones de insectos; no obstante lo anterior, estos resultados deben ser probados experimentalmente (Shimazu et al., 1993).

Se ha observado que la colecta de tres aislamientos de M. anisopliae de larvas de L. subtropicus (Blatchley) y la evaluación de su patogenicidad en larvas de tercer estadio a nivel de campo, muestran que únicamente los aislamientos obtenidos de la misma especie de insecto son patógenos y causan niveles de mortalidad comprendidios entre 78 y 92%; mientras que en forma natural, M. anisopliae ofrece niveles de mortalidad más bajos. Lo anterior garantiza el control biológico de estas especies de insectos; sin embargo, se requieren más estudios para determinar los factores que definen las bajas infecciones en campo (Raid y Cherry, 1992).

En el caso del hongo B. brongniartii, este ha sido usado con éxito en forma de preparado comercial para el control del escarabajo Melolontha melolontha L. de praderas y árboles, en paises como Suiza, Italia y Alemania con resultados satisfactorios (Keller, 1992).

Por otra parte, se tienen antecedentes de la existencia de aislamientos de B. brongniartii de larvas de Phyllophaga spp. así como de B. bassiana en larvas de Diabrótica en la zona conocida como Ciénega de Chapala, Jalisco (Hernández et al., 1994). En Tepatitlán, Jalisco han sido obtenidos hongos entomopatógenos pero la identificación no ha sido confirmada (Berlanga et al., 2000).

De acuerdo a Jackson (1993), la comercialización de algunos productos, para el control microbino puede ser un proceso no muy atractivo, por lo que se requiere de esfuerzos conjuntos entre autoridades, compañías comerciales y los usuarios, ya que el desarrollo de este tipo de control en escarabajos y otros insectos plaga,

pueden ser un proceso lento; sin embargo, la necesidad de encontrar sustentabilidad, para el siglo XXI, deberá exigir la continuidad del desarrollo del control microbiano para la solución de los problemás por larvas de escarabajos.

Por otra parte, el uso constante de insecticidas ha hecho que la entomofauna benéfica disminuya causando un desequilibrio entre las plagas y sus enemigos naturales, lo que propicia que las plagas sean más voraces; sin embargo, el uso de microorganismos como medio de control biológico debe considerar a los factores que regulan la patogenicidad de dichos organismos como la especificidad, ya que éstos presentan una cierta especificidad para un cierto número de insectos hospederos; la adhesión, ya que la capacidad de adhesión influye en su virulencia; la producción de exoenzimás, las cuales permiten al entomopatógeno degradar la cutícula del insecto, formación de apresorios que involucran la formación de “mucus” y producción de toxinas. (Lezama, 1994)

No obstante a estas consideraciones, los hongos Beauveria sp. y Metarhizium sp. además de ser aptos para la reproducción masiva son ampliamente utilizados en el control biológico, su calidad de patógenos facultativos por poseer requerimientos nutricionales simples, les permite tener un rango de hospederos muy amplio (Lezama, 1994). Estos microorganismos han sido utilizados en múltiples trabajos para el control de insectos plaga y de gallina ciega (Coleoptera: Scarabaeidae). Las pruebas realizadas sobre P. menitriesti y P. vicinia, han mostrado resultados medianamente exitosos, por lo que se dificulta sacar conclusiones (Shanon et al, 1993); asimismo, pruebas de aislamientos de B. bassiana sobre P. congrua, no produjeron enfermedad, por lo que se requiere probar otras cepas u otro tipo de especies entomopatógenos para este tipo de plagas (Crocker, 1987).

En tres años de inspección de enemigos naturales de Phyllophaga spp. en Quebec, se ha observado que de 15, 550 larvas, el 7% presentaron infección por hongos; el 5% por nematodos; 3% por bacterias y 1% por virus; en tanto el 26% de adultos, pupas, prepupas y huevecillos estuvieron en su mayor parte, libres de