ACTIVIDAD BIORREGULADORA DE EXTRACTOS DE LA CORTEZA Y LA HOJA DE Cinnamomum zeylanicum Nees SOBRE LOS INSECTOS Nasutitermis corniger, Toxoptera
aurantíí y Selenothrips rubrocinctus EN EL CULTIVO DE CACAO
Sandra Isabel Ramírez González1 Orlando López Báez2 Omar González Mejía2 Carlos Zebadúa Rincón2 RESUMEN
El cultivo de cacao tiene amplias expectativas de producción y comercialización dentro de los mercados de productos orgánicos, sin embargo es notoria la falta de tecnología para el manejo, de los insectos plagas y las enfermedades que afectan este cultivo, bajo las normas que establece este sistema de producción. Es por el ello que se ensayaron en condiciones de campo el efecto de extractos elaborados a partir de hojas y corteza de canela, los cuales fueron previamente seleccionados en pruebas de laboratorio sobre los tres principales insectos que afectan el cultivo: trips Selenothrips rubrocinctus, pulgón Toxoptera aurantíí y comején Nasutitermis corniger. Los tratamientos fueron aplicados en una plantación comercial ubicada en Tapachula, Chiapas. Para el comején los tratamientos fueron asperjados directamente sobre nidos partidos a la mitad y colocados en bolsas de malla de tela dentro de la plantación; en el caso de trips y pulgón, para impedir la entrada y salida de los insectos, se utilizó un dispositivo de forma cilíndrica elaborado con alambre y malla de tela y colocados en el follaje. Diariamente se contabilizo la cantidad de insectos vivos y muertos; se incluyó un testigo absoluto y uno químico con i.a. cipermetrina. La mayor tasa de mortalidad del comején se obtuvo con la aplicación del hidrolato de hoja de canela asperjado al 30%. En el caso del pulgón el Fermentado aeróbico de corteza al 40% y el hidrolato de hoja al 30% mostraron la mejor efectividad. El mejor control de trips fue cuantificado con la aplicación del presurizado de hoja al 50% y el hidrolato de hoja al 40%.
PALABRAS CLAVES: Canela, agricultura orgánica, manejo de insectos, bioplaguicida. INTRODUCCIÓN
El cacao es un cultivo de plantación típico de las regiones tropicales cálidas húmedas del sureste mexicano. Para México el cacao más que un producto alimenticio, representa tradición, un gran legado cultural por preservar y una gran fuente de riquezas naturales, así como generador de empleos. En la actualidad están sembradas 81,600 ha. ubicadas en cinco estados, generando más de ocho millones de jornales al año, con una contribución de 43 mil toneladas aportando así el 1% de la producción mundial y estando entre los 12 principales países productores. Sin embargo en cuanto a sus rendimiento ocupa el 11º lugar a nivel mundial con 597 kg/ha (Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación - SAGARPA, 2003). Hoy en día el cacao tiene amplias perspectivas para desarrollarse en Chiapas, especialmente bajo las normas de producción orgánica. Es importante señalar que bajo el marco de la agricultura orgánica se suprime el uso de agroquímicos de síntesis, hormonas y prácticas que contaminen o destruyan los recursos naturales. En su lugar se utilizan diversas técnicas que de manera integral se orienten a la conservación de los recursos naturales: suelo, agua, vegetación, fauna, etc. (López, 2006).
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Universidad Nacional de Costa Rica, Programa DOCINADE Heredia, Costa Rica. sanirg@yahoo.com
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599 Para el manejo plagas y enfermedades se pueden emplear extractos de planta, trampas con atrayentes, productos naturales como sales y minerales de acción biocida y repelente (Ramírez, 2006).
Los bioplaguicidas también conocidos como plaguicidas biológicos comprenden sustancias derivadas de plantas, animales, hongos, bacterias, virus y minerales cuya acción consiste en prevenir, repeler, eliminar o bien reducir el daño causado por los patógenos y/o insectos (Pérez, 2003). Los bioplaguicidas de origen botánico presentan las ventajas de ser menos agresivos al ambiente, se degradan más fácilmente, es decir, son de baja residualidad, no son tóxicos para los humanos y además son fáciles de preparar y de bajo costo (Ramírez, 2008). El cultivo de cacao tiene una gran diversidad de insectos asociados, ya que cuenta con 1,400 especies; de este numeroso grupo, son pocas las especies que constituyen un factor limitante para las producciones del cacao. Las especies que atacan al cultivo de cacao son principalmente: el pulgón negro Toxoptera aurantíí, el trips de banda roja Selenothrips rubrocinctus, el comején Nasutitermis corniger, y en menor importancia el salivazo Clastoptera globosa y el barrenador Xyleborus spp. Los pulgones son insectos pequeños de color oscuro, siempre agrupados en colonias; atacan los brotes, las hojas y las flores; también atacan los frutos jóvenes los cuales, cuando no presentan semillas, pueden haber desarrollado esta deficiencia como resultado del ataque de estos insectos a la flor (partenocárpicos), es muy común encontrarlos en plantas jóvenes hasta los seis y siete años de edad. Estos insectos generalmente son protegidos por hormigas de los géneros Crematogaster, Camponotus y Ectatoma que los atienden y protegen de sus enemigos naturales (Cortéz et al. 2000), se presentan en colonias asociadas con un grupo de hormigas; la población del pulgón negro incide mas durante febrero, marzo, julio y agosto. Cuando el ataque de los pulgones es severo, ocasionan el enrollamiento y enchinamiento de las hojas; así como la marchitez en flores y frutos recién formados, causando la caída de los mismos, de igual forma puede actuar como vector del virus de la hinchazón de los brotes (Aguilar, 2008). Tanto el estado adulto como el de ninfa de los trips de banda roja Selenothrips rubrocinctus raspan y chupan la savia del envés de las hojas, las partes dañadas se marchitan y toman un brillo plateado típico, generalmente se limitan a las nervaduras de las hojas. Comúnmente los frutos dañados toman coloraciones pardo sucio, de tal forma, que no se puede determinar su grado de madurez, dificultando la cosecha (López, 2003). El comején, es un insecto que al atacar las plantaciones jóvenes pueden ocasionar la muerte de los árboles jóvenes (Sánchez, 1993), y se han detectado efectos mecánicos por el peso de los nidos o que entorpecen la libre floración al cubrir los cojines florales, repercutiendo esto en la producción de frutos. Igualmente, las ramas secas o enfermas son rápidamente atacadas. Por su parte Bondar (1939) menciona que nidos y galerías afectan la respiración normal de la planta y en las bodegas de almacenamiento del grano de cacao también causan problemas. Entwistie (1972) señala que, varias especies de comejenes asociados al cacao, pueden ser vectores de hongos fitopatógenos o predisponer a la planta a su ataque, por lo que su manejo se debe tomar en consideración, además que se pueden desprender ramas por el peso de los nidos y puede llegar a acabar con el árbol debido a las galerías que realiza. Las condiciones de alta humedad y el inadecuado manejo de las plantaciones son condiciones que propician la presencia de estos insectos. Goitia (1996) menciona que en plantaciones de Caucagua, Miranda, Venezuela, se ha encontrado el 77% de incidencia de estos insectos en plantaciones productivas de cacao. Tomando en consideración la importancia social y económica del cacao y los problemas que los
600 insectos causan, se estudio el efecto en condiciones de campo de extractos vegetales de Cinnamomum zeylanicum Nees que fueron previamente seleccionados de pruebas in vitro (López-Báez, 2008) y generar información básica para el manejo orgánico de los insectos Toxoptera aurantíí, Nasutitermis corniger, y Selenothrips rubrocinctus en cultivos de cacao, que permita dar alternativas eficientes y de fácil aceptación a los productores ya que los insumos y la elaboración de los extractos son de fácil acceso.
MATERIALES Y METODOS Colecta de material vegetal
Las hojas y la corteza de canela Cinnamomum zeylanicum Nees, se recolectaron en el municipio de Pichucalco, estado de Chiapas- México, el material vegetal fue trasladado en bolsas de plástico al Laboratorio para la preparación de los extractos.
Obtención de extractos vegetales
Se prepararon cuatro formas de extracción según la metodología reportada por Ramírez (2008): Presurizado: Proceso de extracción que consiste en hacer cocer el material vegetal en una olla de presión para la obtención de un caldo vegetal. Se colocan dentro de una olla a presión el material vegetal fresco desmenuzado en un solvente que consiste de una solución de agua destilada y alcohol etílico. Se tapa herméticamente y se somete a calor sin permitir la salida del vapor, se deja enfriar sin quitar la tapa y posteriormente se filtra. Hidrolato por destilación: Para el proceso de extracción se utiliza el material vegetal fresco bien picado y macerado en un solvente que consiste de una solución de agua y alcohol etílico. Para la obtención del extracto se emplea un destilador adaptado para obtención de extractos. El material vegetal se coloca dentro de la marmita del destilador junto con el solvente, se tapa herméticamente para hacer el proceso de extracción continuo mediante la aplicación de calor y presión constante, el vapor es conducido a un condensador y mediante enfriamiento con agua corriente se obtiene el Hidrolato. Fermentado aeróbico: Se coloca el material vegetal finamente picado en un recipiente de vidrio adaptado como biofermentador y se le agrega agua destilada estéril. La mezcla se revuelve todos los días para que se oxigene y fermente y se filtra. Fermentado anaeróbico: El material finamente picado es colocado en un recipiente de vidrio cerrado herméticamente, adaptado para el proceso de biofermentación con una válvula de seguridad para salida de gases, se deja fermentar y luego se obtiene el compuesto por filtración.
Ensayo en campo
Los ensayos se realizaron en plantaciones de cacao ubicadas en el Ejido Miguel Hidalgo del municipio de Tapachula, Chiapas – México, para el caso del comején se tomo un nido, se partió en pedazos, se colocaron en bolsas preparadas con malla de tela y se realizó la aspersión de cada uno de los tratamientos (Presurizado de hojas de canela al 40% V/V, Hidrolato de corteza de canela al 30%, Hidrolato de hojas de canela al 30%). Cada una de las bolsas se colgó en los árboles dentro de la plantación.
Los ensayos realizados para estudiar el efecto de los extractos sobre trips y pulgón se ubicaron en plantas con presencia de cada uno de estos insectos, se tomaron hojas infestadas y se colocaron dentro de un dispositivo cilíndrico elaborado con alambre y malla de tela, con el fin de
601 que no permitir la entrada y salida de estos; los extractos fueron aplicados con ayuda de un atomizador. Los tratamientos probados para los trips fueron tres: Presurizado de hojas de canela al 50% V/V, Fermentado anaeróbico de hojas de canela al 40% V/V, hidrolato de hojas de canela al 40% V/V.
Para el pulgón se probaron los extractos Hidrolato de hoja al 30% V/V y el Fermentado aeróbico de corteza al 30% V/V.
En todos los ensayos se incluyeron dos tratamientos testigo; uno químico (Arrivo 200 ce ® i.a. cipermetrina) y un testigo absoluto.
Para cada uno de los ensayos se empleó un diseño completamente al azar con tres repeticiones por tratamiento y se contabilizó cada 24 horas el número de insectos vivos y muertos dentro de cada dispositivo, con estos datos se calculo el porcentaje de mortalidad y se corrigió con la fórmula de Abbott (Abbott, 1925):
Los datos obtenidos en cada uno de los ensayos fueron procesados y se les realizó análisis de varianza y la comparación de medias mediante la prueba de Tukey al 5%.
RESULTADOS Y DISCUSION
Ensayo 1. Efecto de los extractos de canela sobre comején N. corniger
El comportamiento de la mortalidad de comején luego de la aplicación de los tratamientos se aprecia en el cuadro 1, en el cual el hidrolato de la hoja de la canela al 30% tienen el mejor nivel de mortalidad siendo más efectivo que el testigo químico desde el día siguiente a la aplicación, ya que en el testigo químico el porcentaje de mortalidad fue del 27,28%, mientras que el del hidrolato de la hoja de canela fue del 52,30%. Aunque el análisis estadístico no mostró diferencias significativas entre los tratamientos, hasta el cuarto día en el cual el mejor efecto vuelve a observarse con el hidrolato de la hoja, seguido del testigo químico, los cuales mostraron diferencia estadística en relación a los otros dos tratamientos. El tratamiento que mostró la menor efectividad fue el presurizado de la hoja al 40% sin que presentara un buen grado de control sobre estos insectos.
Cuadro 1. Porcentaje de mortalidad de N. corniger por efecto de extractos elaborados a partir de C. zeylanicum
Tratamiento
% de mortalidad de Nasutitermis corniger días después de la aplicación.
1* 2* 3* 4* 5*
Canela Hoja Presurizado
602
Canela Hoja Hidrolato 30% 52,30 a 54,33 a 69,62 a 83,60 b 86,91 a
Canela corteza Hidrolato
30% 15,32 a 20,39 a 28,47 a 35,47 a 70,28 a
Testigo químico 27,28 a 38,24 a 38,00 a 70,88 b 42,38 a
*Valores como la misma letra en la misma columna son estadísticamente iguales Ensayo 2. Efecto de los extractos de canela sobre T. aurantíí
En el cuadro 2 se aprecia el comportamiento de los extractos de canela, sobre la mortalidad de pulgón evaluados en condiciones de campo, desde el segundo día el fermentado aeróbico de la astilla de canela mostro el 69% de individuos muertos, no mostrando diferencia estadística con el testigo químico, el cual registro hacia este día el 100% de mortalidad de los pulgones, mientras que el fermentado aeróbico de la astilla de canela hacia el quinto día eliminó por completo a todos los individuos; con respecto al hidrolato de hoja de canela durante los tres primeros días de la evaluación registró valores negativos, es decir murió un porcentaje menor de individuos que el testigo absoluto, sin embargo hacia el cuarto días registró un 48,52% de mortalidad, porcentaje que aumento al transcurrir los días pero por debajo del otro extracto y del testigo químico, los cuales registraron diferencia estadística durante todos los días evaluados. Cuadro 2. Porcentaje de mortalidad de T. aurantíí por efecto de extractos elaborados a partir de C. zeylanicum
Tratamiento % de mortalidad de Toxoptera aurantíí días después de la aplicación.
1* 2* 3* 4* 5* 6* 7*
Canela Hoja Hidrolato 30% -27,83 a -38,19 a -22,48 a 48,52 a 50,07 a 46,92 a 81,84 a
Canela astilla F. Aeróbico
30% 32,7 b 69,04 b 81,13 b 81,78 ab 100 b 100 b 100 b
Testigo químico 76,04 100 b 100 b 100 b 100 b 100 b 100 b
*Valores como la misma letra en la misma columna son estadísticamente iguales
Ensayo 3. Efecto de los extractos de canela sobre S. rubrocinctus
El comportamiento de la aplicación de los extractos de canela sobre una población de trips en condiciones de campo se muestra en el cuadro 3, en la cual se aprecia que durante el primer día de evaluación el 44,34% de los individuos en el testigo químico murieron, mientras que para el hidrolato y presurizado de la hoja de canela fue del 17,64% y 7%, respectivamente, sin embargo el presurizado de hoja de canela hacia el quinto día mostró el 86,2% de mortalidad, seguido por el hidrolato de hoja de canela con 62,12% y el fermentado anaeróbico de hoja de canela con 47,89%, mientras que en el testigo químico murieron el 100% de los individuos y continuo esa misma comportamiento hasta el sexto día sin que estadísticamente para este día existieran diferencias estadísticas entre los tratamientos.
603 Cuadro 3. Porcentaje de mortalidad de S. rubrocinctus por efecto de extractos elaborados a partir de C. zeylanicum
Tratamiento
% de mortalidad de Selenothrips rubrocinctus días después de la aplicación.
1* 2* 3* 4* 5* 6* Canela Hoja Presurizado 50% 7,0 a 17,68 a 24,31 a 45,40 a 86,20 ab 96,46 a Canela Hoja Hidrolato 40% 17,64 a 37,57 a 39,08 ab 33,01 a 62,12 ab 93,44 a Canela Hoja F. anaeróbico 30% 11,17 a 17,44 a 32,11 ab 29,95 a 47,89 a 75,53 a Testigo químico 44,34 a 47,50 a 87,18 b 92,04 a 100 b 100 a
*Valores como la misma letra en la misma columna son estadísticamente iguales
Según estudios realizados por Salvadores, et-al., (2007) confirman el efecto insecticida de la canela ya que según trabajos realizados en condiciones de laboratorio la canela en polvo a concentraciones de 4% (p/p) presentó acción insecticida de contacto sobre el gorgojo del maíz Sitophilus zeamais igual o superior al 80%, además de tener un efecto de repelencia a S. zeamais. Es de aclarar que en su metodología no especifica la parte de la planta de canela que fue utilizada, sin embargo en el presente trabajo los diferentes métodos de extracción ensayados (presurizado, hidrolato y fermentado anaeróbico) a partir de hojas de canela presentaron efecto de mortalidad sobre S. rubrocinctus, y su hidrolato sobre T. aurantíí y N. corniger, además el fermentado aeróbico elaborado a partir de la corteza de la canela mostró un buen efecto sobre T. aurantíí. A esta actividad insecticida se suman los reportes de investigaciones realizadas por Huiling, et – al, (2008), quienes probaron once compuestos del aceite de la hoja de la canela por su capacidad de matar larvas recién emergidas del mosquito de la fiebre amarilla, Aedes aegypti (Diptera, Culicidae). Cuatro compuestos (cinnamaldeido, acetato de cinnamilo, eugenol y anethol) exhibieron la máxima actividad contra el A. aegypti en 24 horas de pruebas, sugiriendo que algunos de estos compuestos suministrados a las concentraciones ideales puede causar efecto sobre la mortalidad de los diferentes insectos en dependencia de la concentración de estos compuestos en la planta, tal como se corroboro con el trabajo de Aguilar (2008), quien determinó que la forma de extracción de la hoja y la corteza de canela y la dosis empleada afectan en diferente grado las poblaciones y los grados de repelencia de Selenothrips rubrocinctus. Otro efecto que se suma a estos es el citado por Padín, et al, (2000), quienes determinaron que la canela Cinnamomun sp inhibían la reproducción de Acanthoscelides obtectus.
CONCLUSIONES
El efecto de los extractos vegetales elaborados a partir de C. zeylanicum sobre la mortalidad de comején, trips y pulgón se da en el transcurso de los días seguidos a su aspersión, mientras
604 que para el caso de los productos de síntesis química el efecto es más rápido, sin embargo es inminente el buen efecto de control de los extractos sobre estas poblaciones de insectos. Para el caso de comején el extracto que mostró los mayores niveles de eficacia fue el hidrolato de hoja de canela asperjado al 30%. El Fermentado aeróbico de corteza de canela al 40% y el hidrolato de hoja de canela al 30% mostraron la mejor eficacia sobre el control de pulgón en condiciones de campo. El mejor control de trips en el cultivo de cacao se presentó con la aplicación del presurizado al 50% de hoja de canela y del hidrolato de hoja de canela al 40%.
BIBLIOGRAFIA
Abbott, W. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ. Entomol. 18: 256-257.
Aguilar, de L.B. 2008. Extractos vegetales de Carica papaya L., Allium sativum L., Aloe vera L. y Cinnamomun zeylanicum L. en el manejo in vitro de trips (Selenothrips rubrocinctus) del cacao. Tesis Ingeniero Agrónomo Tropical. Universidad Autónoma de Chiapas. 116p.
Bondar, G. 1939. Insectos nocivos ao cacaueiro. Instituto de cacau da Bahia. Boletín Técnico No. S. Serio Pragas e Moléstias. Brasil.
Cortez, M. H., Alatorre, R. R., Bravo, A. A. L. 2000. Dinámica poblacional de Toxoptera aurantíí en cacaotales de Tabasco, México. In: Colegio de postgraduados, Campus Tabasco.
Entwistle, P.F. 1972. Pest of cocoa. Tropical Science Series. logman Group Limited.
Goitia. W. 1996.Incidencia de insectos plaga sobre diferentes clones de cacao y su relación con la presencia de hormigas. Miranda, Venezuela.
Huiling, H., Jianrong W., Jianqing D. y Jiawei D. 2008. Comportamiento de Aedes albopictus (Diptera:Culicidae) expuesto a vapores de geraniol, citral, citronelal, eugenol. Journal of Medical Entomology 45 (3) : 533-539. 2008.
López, A.P., Delgado N.V., Azpeitia M.A., López A.J. 2003. El Cacao en Tabasco: Manejo y Producción. In: Instituto para el Desarrollo de Sistemas de Producción del Trópico Húmedo de Tabasco. pp: 25-26.
López-Báez, O. et al. 2006. Agroecología y Agricultura Orgánica en el trópico. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Universidad Autónoma de Chiapas. Tunja. Imprenta Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja. Colombia. 427 p.
López-Báez, O. 2008. Desarrollo de bioplaguicidas a partir de extractos vegetales para el manejo ecológico de las enfermedades y plagas del cacao en el estado de Chiapas. Informe Técnico. Anexo 1. Universidad Autónoma de Chiapas. 170 p.
605 en granos almacenados. Anales de SAIPA - Sociedad Argentina para la Investigación de Productos Aromáticos. IX Congreso nacional de recursos naturales aromáticos y medicinales. Volumen XVI – 2000. pp: 13 a 19.
Pérez, C. N. 2003. Agricultura orgánica: bases para el manejo ecológico de plagas. Primera edición. La Habana Cuba. 9 p.
Ramírez, G.S.I. 2006. Manejo Orgánico integral de insectos – Plagas y de enfermedades en el cultivo del cacao (Theobroma cacao L.) en México. In: Agroecología y agricultura Orgánica en el Trópico. Colombia. pp. 253, 254,257.
Ramírez, G.S.I. 2008. Extractos vegetales para el manejo orgánico de la mancha negra (Phytophthora palmivora) del cacao (Theobroma cacao). Tesis Maestría en Biotecnología. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Chiapas. 91 p.
Salvadores, Y., Silva, G., Tapia, M., y Hepp, R. 2007. Polvos de Especias Aromáticas para el Control del Gorgojo del Maíz, Sitophilus zeamais Motschulsky, en Trigo Almacenado. Agricultura Técnica (Chile) 67(2):147-154 (Abril-Junio 2007).
Sánchez, P.A., Martín, C. 1993. Control Químico del Comején en Cacao. FONAIAP- DIVULGA 43. On line http://www.ceniap.gov.ve/pbd/RevistasTecnicas/FonaiapDivulga/
fd43/texto/controlquimico.htm
Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). 2003. Síntesis ejecutiva del cultivo del cacao en el estado de Chiapas. [online]. [citado
12 enero 2005]. Disponible en la World Wide Web:
