UNIVERSIDAD AMAZÓNICA DE PANDO ÁREA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y NATURALES CARRERA DE INGENIERÍA AGROFORESTAL ENSAYO COMPARATIVO DE TRES ESPECIES VEGETALES AMAZÓNICAS CON ACTIVIDAD BIOCIDA Y DE REPELENCIA SOBRE EL GORGOJO DEL FREJOL (Acanthocelides obtectus) EN CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO EN COBIJA Tesis de Grado para Optar al Título de Licenciado en Ingeniería Agroforestal Presentado por: Ricardo Flores Castro Asesor: Ing. Agr. José Farid Maia Lima Cobija - Bolivia 2018 UNIVERSIDAD AMAZÓNICA DE PANDO ÁREA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y NATURALES CARRERA DE INGENIERÍA AGROFORESTAL ENSAYO COMPARATIVO DE TRES ESPECIES VEGETALES AMAZÓNICAS CON ACTIVIDAD BIOCIDA Y DE REPELENCIA SOBRE EL GORGOJO DEL FREJOL (Acanthocelides obtectus) EN CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO EN COBIJA Tesis de Grado para Optar al Título de: Licenciado en Ingeniería Agroforestal Presentado por: Ricardo Flores Castro Asesor: Ing. Agr. José Farid Maia Lima Cobija - Bolivia 2018 CUERPO PRELIMINAR HOJA DE APROBACIÓN DE DEFENSA DE LA TESIS “ENSAYO COMPARATIVO DE TRES ESPECIES VEGETALES AMAZÓNICAS CON ACTIVIDAD BIOCIDA Y DE REPELENCIA SOBRE EL GORGOJO DEL FREJOL (Acanthoscelides obtectus Say) EN CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO EN COBIJA” TESIS APROBADA POR EL SIGUIENTE TRIBUNAL EVALUADOR: -----------------------------------------------Lic. Alfredo Saire Ramos -----------------------------------------------Lic. Hailín Calderón Vaca ------------------------------------------------Ing. Mary Jesús Añez Campos Vº Bº -----------------------------------------------Dr. MVZ. Benjamín Oliveira Carrillo DIRECTOR ÁREA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y NATURALES Cobija, …… de ……………….. del 2019 RESOLUCIÓN DE APROBACIÓN DE LA TESIS (INCLUSIÓN POSTERIOR A LA DEFENSA) “Gracias Señor Dios, porque más que pedirte…..tengo que ….. agradecerte” (Anónimo) AGRADECIMIENTOS El autor expresa sus sinceros agradecimientos a: La Universidad Amazónica de Pando, por ser la institución educativa donde se formó y adquirió los conocimientos para el ejercicio profesional. A todos los señores que fueron mis docentes y que en su momento supieron transmitirme sus conocimientos, saberes y experiencias. Al Ing. José Farid Maia Lima, por su apoyo, entusiasmo y colaboración como Asesor de la presente tesis. Al Dr. Benjamín Oliveira Carrillo, Director del ACBN, por su amplio sentido de colaboración y por usar su autoridad en la construcción de una educación pro-activa y pro-positiva, carente y ajena a la obstaculización burocrática y formalista que caracterizaron a otros directores. A la Lic. Guillermina Suarez Noza y al Ing. Julio Cesar Mayna, por su amplitud y voluntad a la hora de poner en orden la documentación pertinente a la conclusión de mis estudios. A mis tribunales Lic. Alfredo Saire Ramos e Ing. Mary Jesús Añez Campos por su sano criterio y objetividad en el desempeño de su tarea. Finalmente a mi compañera en esta vida Dra. Lorgia Gutierrez Rimba por su constante e invaluable apoyo en estos largos años de estudio que acompañó con paciencia y comprensión. Cobija, diciembre de 2018 “Cuando pones la proa visionaria hacia una estrella y tiendes el ala hacia tal excelsitud inasible, afanoso de perfección y rebelde a la mediocridad, llevas en ti el resorte misterioso de un Ideal. Es ascua sagrada, capaz de templarte para grandes acciones. Custódiala; si la dejas apagar no se reenciende jamás. Y si ella muere en ti, quedas inerte: fría bazofia humana”. (José Ingenieros) DEDICATORIA A la memoria de quien un día me hizo su primogénito, para llevarlo en la eternidad a lugares que en vida no pudo alcanzar y que hoy yo lo hago en su nombre. Sean estos lauros para Aurelio Flores Gavilán (†)…mi siempre recordado padre. Cobija, diciembre de 2018 RESUMEN EJECUTIVO RESUMEN El presente trabajo de investigación fue realizado en la ciudad de Cobija, Capital del Departamento Pando que está ubicado al Norte de la República de Bolivia y es fronterizo con la República de Brasil. En esta región, los coleópteros conocidos como gorgojos (Acanthoscelides obtectus Say), infestan y dañan la producción de frejol, causando pérdidas económicas de alrededor de un 20 por ciento en el proceso productivo. Pero cuando la cosecha es tardía, las pérdidas en almacén pueden ser hasta del 100 por ciento si no se toman medidas de control oportunas. La búsqueda por el desarrollo de estrategias que permitan minimizar el uso de plaguicidas químicos y la posibilidad de encontrar especies vegetales que cumplan estas funciones sin agredir al medioambiente y que al mismo tiempo cumplan una función de combate al gorgojo del frejol (Phaseolus vulgaris L.) en condiciones de almacenamiento rústico, han sido las razones por las cuales se llevó a efecto el presente bio-ensayo. En el experimento se utilizó como sustrato al frejol común nativo y como inoculante infestante al gorgojo pardo o común. El experimento consistió en evaluar a tres especies vegetales conocidas como Sinini (Annona muricata L.); Carambola (Averrhoa carambola L.) y Balsamina (Momordica charantia). Para ello se colectaron muestras locales, se las secó al sol y luego se las pulverizó separadamente para constituirse cada una en un tratamiento. Se utilizó un diseño de bloques al azar, con cuatro repeticiones y cuatro tratamientos, haciendo un total de 16 unidades experimentales, con cuatro tratamientos (tres tipos de polvos vegetales aplicados y un tratamiento testigo sin aplicación). En este bioensayo, se utilizaron frascos de vidrio de 2.5 litros de volumen, con boca ancha y con su respectiva tapa roscada, las cuales eran semi abiertas cada tres días para permitir el paso del aire para la oxigenación de los insectos. Cada frasco o unidad experimental contenía 12 parejas de gorgojos (Acanthoscelides obtectus Say) adultos; 500 gr de frejol criollo y cinco gramos de polvo de cada tratamiento en estudio correspondiente, excepto los testigos que no recibieron ningún polvo. Las variables utilizadas fueron: frejol sano; frejol dañado; gorgojos vivos y gorgojos muertos. De acuerdo con los resultados matemáticos obtenidos fue posible determinar que el polvo de Carambola obtuvo los valores más bajos en el control de insectos. El polvo de Sinini presentó el mejor promedio de protección al grano de frejol con 97,2 por ciento de efectividad; seguido por el polvo de Balsamina con 95 por ciento de protección. Sin embargo el análisis estadístico efectuado con el Programa SPSS 17.5., mostró la inexistencia de diferencia significativa entre los tratamientos, razón por la cual se dio por aceptada la Hº. Los insecticidas naturales a partir de extractos vegetales constituyen una interesante alternativa de control de insectos, constituyéndose así, como una oportunidad viable para el control de plagas en el cultivo de frejol. Estas técnicas son amigables con el medio ambiente y minimizan los riesgos para la salud del agricultor y del consumidor final; razones por las cuales se recomendó seguir investigando estas especies utilizando otras variables y buscando otras especies vegetales para control de gorgojos. Palabras clave: polvos vegetales, gorgojos, control de plagas de almacén. SUMMARY The present research work was carried out in the city of Cobija, capital of the Pando Department, located north of the Republic of Bolivia and bordering the Republic of Brazil. In this region, beetles known as weevils (Acanthoscelides obtectus Say), infest and damage bean production, causing economic losses of around 20 percent in the production process. But when the harvest is late, losses in storage can be up to 100 percent if timely control measures are not taken. The search for the development of strategies that minimize the use of chemical pesticides and the possibility of finding plant species that fulfill these functions without harming the environment and that at the same time fulfill a combat function to the bean weevil (Phaseolus vulgaris L.) in conditions of rustic storage, the reasons for which the present bio-test was carried out have been. In the experiment, the native common bean was used as a substrate and as a brown or common weevil an infestant inoculant. The experiment consisted of evaluating three plant species known as Sinini (Annona muricata L.); Carambola (Averrhoa carambola L.) and Balsamina (Momordica charantia). For this, local samples were collected, dried in the sun and then pulverized separately to form each one in a treatment. A randomized block design was used, with four repetitions and four treatments, making a total of 16 experimental units, with four treatments (three types of applied plant powders and a control treatment without application). In this bioassay, glass bottles of 2.5 liters in volume were used, with wide mouth and with their respective threaded cap, which were semi-open every three days to allow the passage of air for the oxygenation of the insects. Each bottle or experimental unit contained 12 adult weevils (Acanthoscelides obtectus Say); 500 gr of creole beans and five gram of powder of each treatment in the corresponding study, except for the controls that did not receive any dust. The variables used were: healthy beans; damaged bean; live weevils and dead weevils. According to the mathematical results obtained it was possible to determine that Carambola powder obtained the lowest values in insect control. The Sinini powder presented the best average protection to bean grain with 97.2 percent effectiveness; followed by Balsamina powder with 95 percent protection. However, the statistical analysis carried out with the SPSS 17.5 Program showed no significant difference between the treatments, which is why the Hº was accepted. Natural insecticides from plant extracts are an interesting alternative to insect control, thus constituting a viable opportunity for the control of pests in bean cultivation. These techniques are friendly to the environment and minimize risks to the health of the farmer and the final consumer; reasons why it was recommended to continue investigating these species using other variables and looking for other plant species to control weevils. Key words: vegetable powders, weevils, pest control of warehouse. ÍNDICES Í N D I C E CAPÍTULO I 1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………….……..……… 1 1.1. Planteamiento del Problema……………………………….…..……………. 4 1.2. Justificación …………………………………..…………..….….……………. 7 1.3. Pregunta de Investigación …………..…………………….…………..…… 11 1.4. Hipótesis …………………………………………………….……………….. 11 1.5. Objetivos ………………………………………………….………………….. 12 1.5.1. Objetivo General ………….…………………….……………..……. 12 1.5.2. Objetivos Específicos ……………………………….…………...…. 12 CAPÍTULO II 2. MARCO TEÓRICO ………………………………………….........…………………13 2.1. Generalidades del Frejol ………………………………………..…………. 13 2.1.1. Importancia Económica y Social del Frejol ………….…………… 14 2.1.2. Descripción Botánica del Frejol ……………………….……..……. 15 2.1.2.1. Clasificación Taxonómica ………….…….……………… 16 2.1.2.2. Distribución y Hábitat ……….……….….……………….. 16 2.1.2.3. Propiedades y Usos …….………….…….……………… 17 2.2. Plagas del Frejol en Condición de Almacenaje ….…………….…..….…. 17 2.2.1. Conceptualización de Plaga …………..…………………………… 19 2.2.2. El Gorgojo Común del Frejol ………………………….….…….….. 20 2.2.2.1. Familia Bruchidae ………………………….…….…….. 21 2.2.2.2. El Género Acanthoscelides …………..………..……… 22 2.2.2.2.1. Ciclo de Vida de Acanthoscelides obtectus Say …..... 22 2.2.2.3. Taxonomía de Acanthoscelides obtectus Say …..….. 23 2.2.2.3.1. Caracterización del Sexage de A. obtectus Say ….... 24 2.2.2.3.1.1. Factores Somáticos del Gorgojo Hembra …….....… 24 2.2.2.3.1.2. Factores Somáticos del Gorgojo Macho ……...……. 25 2.2.2.4. Morfología y Biología del Gorgojo ……….……..…….. 25 2.2.3. Control de Plagas de Almacén ……………………………….……. 27 2.2.3.1. Control Cultural ……………………………...………….. 29 2.2.3.2. Control Biológico ……………………………....……….. 29 2.2.3.3. Secado del Frejol ……………………………………….. 30 2.2.3.4. Control por Radiación ………………...……….……….. 31 2.2.3.5. Control por Polvos Minerales …………..……………… 31 2.2.3.6. Factor de Resistencia Genética del Frejol …………… 32 2.2.3.7. Control Químico ………………………………………… 33 2.2.3.8. Uso de Extractos y Polvos Vegetales ………...……… 35 2.3. Plantas Repelentes o Biocidas ………………………………..……….…. 40 2.4. Caracterización del Material Vegetal Analizado ………………………… 41 2.4.1. El Sinini o Guanábana ……………………………...……………… 42 2.4.1.1. Descripción Botánica ……………………….…...…….. 42 2.4.1.2. Clasificación Taxonómica ………….…………...……. 43 2.4.1.3. Distribución y Hábitat ……………………......….…….. 44 2.4.1.4. Propiedades y Usos ………………………..….………. 44 2.4.2. La Balsamina …………………………………...………...………… 45 2.4.2.1. Descripción Botánica …………………………....…….. 45 2.4.2.2. Clasificación Taxonómica ……………………….……. 46 2.4.2.3. Distribución y Hábitat ………….……………………….. 47 2.4.2.4. Propiedades y Usos …………………..….……………. 47 2.4.3. La Carambola …………………………...…………….………..…… 48 2.4.3.1. Descripción Botánica ………………….…..…………... 49 2.4.3.2. Clasificación Taxonómica ………………….....………. 49 2.4.3.3. Distribución y Hábitat ………………………...………... 50 2.4.3.4. Propiedades y Usos …………………………....……… 50 CAPÍTULO III 3. MÉTODOS Y MATERIALES……………………………………….………………. 52 3.1. Métodos ….…………………………………………………………...……… 52 3.1.1. Ubicación Geográfica del Área de Estudio ……….……...………. 52 3.1.2. Materiales Equipos y Herramientas ………………………………. 53 3.1.2.1. Herramientas de Análisis Estadístico …….………….. 54 3.2. Tipo de Investigación ………………………………………………....…… 54 3.3. Diseño Experimental ……………….………………………...…...……….. 54 3.3.1. Tratamientos Ensayados ………………….…………..…………… 54 3.3.2. Unidades Experimentales ……………………………...………….. 55 3.3.3. Repeticiones ………………………………………………...…...…. 55 3.3.4. Insecto Infestante Utilizado …………………………...…………… 55 3.3.5. Variables Evaluadas …………………………………...…...……… 55 3.4. Desarrollo Metodológico ……………………………….………..…...……. 56 3.4.1. Etapa de Pre-Campo ………………….……………………………. 56 3.4.1.1. Definición de Alcances del Ensayo ………….…..…..… 56 3.4.1.2. Definición del Marco Conceptual de Referencia ….….. 57 3.4.2. Etapa de Campo ……………………………….……..……..……… 57 3.4.2.1. Métodos de Recolección de Muestras …….…….…….. 57 3.4.2.1.1. Colecta del Frejol ………………………………… 58 3.4.2.1.2. Colecta del Sinini ………………………………… 58 3.4.2.1.3. Colecta de la Balsamina ………………………… 59 3.4.2.1.4. Colecta de la Carambola ……….……………….. 59 3.4.2.2. Preparación de Muestras de Material Vegetal …….….. 60 3.4.2.3. Colecta del Material de Insectos ……………….………. 60 3.4.2.4. Establecimiento del Experimento ……………….……… 60 3.4.2.4.1. Monitoreo y Desarrollo del Experimento …….… 62 3.4.2.4.1.1. Muestreo…………………………………………... 62 3.4.2.4.1.2. Determinación de la Mortandad de Gorgojos …. 62 3.4.2.4.1.3. Determinación del Grano Sano y Dañado …….. 63 3.4.2.4.1.4. Determinación de la Acción Biocida ……………. 63 3.4.3. Etapa de Post-Campo ……………….…………………….……….. 63 3.4.3.1. Tabulación de Datos ………….…………………………. 63 3.4.3.2. Análisis y Sistematización de la Información …….…… 64 CAPÍTULO IV 4. RESULTADOS ………………………………………………………….…..………. 65 4.1. Determinación de la Acción Biocida Sobre los Granos ………………… 66 4.1.1. Porcentaje de Granos Sanos Post-Experimento ……….….……. 66 4.1.2. Porcentaje de Granos Dañados Post-Experimento …….………. 66 4.2. Determinación de la Sobrevivencia y Mortandad del Gorgojo ………… 67 4.2.1. Supervivencia de Gorgojos Post-Experimento ………………….. 67 4.2.2. Mortandad de Gorgojos Post-Experimento ………………………. 67 4.3. Resultados del Análisis Estadístico ………………………….…………… 68 4.3.1. Resultados Estadísticos para Granos Sanos …………….……… 68 4.3.2. Resultados Estadísticos para Granos Dañados …………….…… 70 4.3.3. Resultados Estadísticos para Gorgojos Vivos …….…………….. 71 4.3.4. Resultados Estadísticos para Gorgojos Muertos ………………… 72 CAPÍTULO V 5. DISCUSIÓN ……………..…………………………………………….…...……….. 73 CAPÍTULO VI 6. CONCLUSIONES ……………..……………………….…………………..……….. 75 CAPÍTULO VII 7. RECOMENDACIONES ………………………………...……………..…..…….…. 77 Referencias Bibliográficas ………………………………………………..………… 79 ANEXOS ……………………………………………………………...……………… 83 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Acanthoscelides obtectus Say ………………………………..……..……… 23 Figura 2. Sexado del Gorgojo del Frejol …………………………….…..……………. 24 Figura 3. Morfología y Estado de Daños de A. obtectus Say ………………………. 27 Figura 4. Fruto y Follaje del Sinini o Guanábana …………..……….…………..…… 42 Figura 5. Balsamina o Karela ………………………………………….……………….. 45 Figura 6. Fruto y Follaje de Carambolo ……………………………………………….. 48 ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1. Descripción del Material, Equipos y Herramientas ……………….………53 Cuadro 2. Tratamientos Aplicados ……………………………..…………..…………. 54 Cuadro 3. Especies Vegetales Evaluadas ………….………………………………… 56 Cuadro 4. Materiales Biológicos Utilizados ……………………….……………..……. 56 Cuadro 5. Granos Sanos ………….…….……………………………………………… 66 Cuadro 6. Granos Dañados ……….……….….……………………………………….. 66 Cuadro 7. Gorgojos Vivos …….………….………………………….….……………… 67 Cuadro 8. Gorgojos Muertos ….……………………………………………..…..….…. 67 Cuadro 9. Número de Granos Sanos Post-Hoc ………..…………….……………… 68 Cuadro 10. Pruebas de los Efectos Inter Sujetos ……………………….….…….….. 69 Cuadro 11. Número de Granos Sanos ………………………………..….…….…….. 69 Cuadro 12. Resultados Estadísticos para Granos Dañados Post-Hoc ……..……… 70 Cuadro 13. Pruebas de los Efectos Inter Sujetos …………………………………..... 70 Cuadro 14. Número de Granos Dañados ………………………………………....….. 70 Cuadro 15. Gorgojos Vivos …………………………………………………………...... 71 Cuadro 16. Pruebas de los Efectos Inter Sujetos ………………………………....… 71 Cuadro 17. Número de Gorgojos Vivos ……...................................................……. 71 Cuadro 18. Gorgojos Muertos …………………………………………….……..…….. 72 Cuadro 19. Pruebas de los Efectos Inter Sujetos ……………………………….……. 72 Cuadro 20. Número de Gorgojos Muertos ………………………………...………….. 72 ABREVIATURAS USADAS IPES Instituto Peruano de Economía Social FAO Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación CIAT Centro de Investigación Agrícola Tropical EUA Estados Unidos de América DDT Dicloro Difenil Tricloroetano BHC Hexacloruro de Benceno TEEP Pirofosfato de Tetraetilo CEMADEC Centro Manabita de Desarrollo Comunitario (Ecuador) MIP manejo Integrado de Plagas ACBN Área de Ciencias Biológicas y Naturales (UAP) UAP Universidad Amazónica de Pando ANOVA Análisis de Varianza T Testigo CUERPO PRINCIPAL 1 CAPÍTULO I 1. INTRODUCCIÓN “En las comunidades bióticas, muchas especies se regulan unas a otras por medio de la producción y liberación de repelentes, atrayentes e inhibidores químicos. La alelopatía se ocupa de las interacciones químicas planta-planta y plantamicroorganismos, ya sean estas perjudiciales o benéficas. La alelopatía es la ciencia que estudia las relaciones entre las plantas afines y las plantas que rechazan, utilizando sus feromonas para evitar el ataque de las diferentes plagas y enfermedades a las que pueden ser susceptibles. En los tejidos vegetales hay ciertas sustancias que constituyen un sistema de defensa. Estas sustancias denominadas aleloquímicos alomónicos, son compuestos moleculares que actúan como señales antialimentarios, tóxicos, alteradores de la fisiología y/o comportamiento sexual o poblacional de los insectos. 2 Estas relaciones se hacen importantes a medida que las plantas adultas sintetizan esencias y aromas característicos. Algunas plantas segregan sustancias tóxicas, que no le permiten ser cultivadas en asocio, un ejemplo de estas es el Ajenjo, cuyas raíces son tóxicas; sin embargo, estas mismas sustancias controlan pulgas y babosas cuando se utilizan en forma de té; también aleja los escarabajos de los granos almacenados. El Hinojo, el Eneldo y el Anís rechazan y eliminan las plantas vecinas, pero se utilizan para rechazar insectos tierreros. El efecto alelopático de una planta sobre otro organismo no es total para bien o para mal, sino que está regido por manifestaciones de mayor o menor grado según sean las características de los organismos involucrados. Sin embargo, el potencial de productos naturales que pueden ser usados por sus propiedades biológicas particulares como herbicidas, plaguicidas, antibióticos, inhibidores o estimulantes, entre otras propiedades, es prácticamente inagotable. El estudio de las interacciones químicas entre las principales especies de un ecosistema y del impacto de los aleloquímicos en la dinámica y en la producción de los mismos, debe conducirnos hacia metas ecológicas y hacia la búsqueda de mayor información que nos permita aprovechar dicho potencial. Estos productos naturales tienen múltiples efectos que van desde la inhibición o estimulación de los procesos de crecimiento de las plantas vecinas, hasta la inhibición de la germinación de semillas, o bien evitan la acción de insectos y animales comedores de hojas, así como los efectos dañinos de bacterias, hongos y virus. Así los productos naturales conforman una parte muy importante de los sistemas de defensa de las plantas con la ventaja de ser biodegradables” (Manual de Cultivos Orgánicos y Alelopatía, 2006). 3 “La tendencia mundial hacia lo natural y la conservación del ambiente para las generaciones futuras ha hecho que se regrese la mirada hacia un tipo de agricultura que vaya acorde con los ciclos biológicos, de bajo impacto, inocua a la salud humana y sostenible en el tiempo. Un tipo de agricultura que propenda por el conocimiento y manejo integral del ecosistema y que requiere de mayores habilidades de los técnicos para el manejo de las plantaciones” (RAMÍREZGONZALES, S. 2007)1. El rescate de las experiencias perdidas en el devenir de los años respecto a conocimientos ancestrales sobre la utilización de plantas que tienen acción repelente o biocida, es una forma de contribuir al desarrollo de técnicas amigables con el medioambiente. “La naturaleza tiende al equilibrio y si bien existen animales perjudiciales para las plantas, también los hay benéficos, que son llamados predadores naturales que controlan a los dañinos. La aplicación de pesticidas elimina a todos ellos sin distinción, rompiendo el equilibrio natural. La aplicación reiterada de plaguicidas produce lo que ha dado en llamarse resistencia al producto. Esto sucede debido a que ante las fumigaciones siempre hay insectos que sobreviven, volviéndose resistentes, y transmiten esta característica a su descendencia. Ante esto, las compañías químicas primeramente aumentan las dosis, luego el número de fumigaciones y finalmente cambian el producto. El manejo orgánico, también llamado manejo natural, ecológico o biológico de plagas y enfermedades, hace referencia a las medidas preventivas y de control que se aplican en la agricultura orgánica para mantener a raya –bajo el umbral de daño 1 RAMÍREZ-GONZALES, S. Et al. (2007). “Extractos Vegetales para el Manejo Orgánico de la Mancha Negra del Cacao” en “AGRICULTURA SOSTENIBLE Vol. 1, Alternativas Contra Plagas. Mx. p 56. 4 económico- tanto a los insectos dañinos como a los agentes causantes de enfermedades, principalmente bacterias, hongos y virus” (PIA, F. 2004) 2. “Los componentes con acción insecticida obtenidos de diversos órganos de las plantas son denominados ‘insecticidas botánicos’. En la India hace cerca de 4000 años atrás ya se usaban insecticidas botánicos en controles de plagas. En Egipto durante la época de los faraones y en China hace 3200 años, eran utilizados insecticidas derivados de plantas para el control de plagas de granos almacenados aplicados directamente en granos o por fumigación” (VENZON. Et.al. 2005) 3. “Los bioplaguicidas de origen botánico presentan ventajas al ser menos agresivos al ambiente, de fácil degradación y baja residualidad, baja o nula toxicidad para los humanos, fáciles de preparar y de bajo costo” (RAMÍREZ-GONZALES, S. 2007)4. Existen muchas plantas en las cuales se han observado que presentan actividad insecticida, las cuales han sido estudiadas; sin embargo aún quedan otras cuyas acciones de repelencia y actividad biocida deben ser estudiadas y evaluadas para determinar las acciones específicas que puedan desarrollar en el control de plagas del frejol. 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA “El almacenamiento de los granos básicos es una tarea de gran importancia para los pequeños, medianos y grandes productores. Presentando esta uno de los problemas más importantes de la producción agrícola. Las pérdidas más sentidas 2 PIA, FERNANDO. (2004). “Huerta Orgánica Biointensiva”. p 22. VENZON, Et al. (2005). Citado por COPA B, FERNANDO. (2010), en “Uso de Extractos Vegetales para el Control de Plagas”. 4 Op. cit. p 55. 3 5 en la producción de granos básicos se presenta durante el almacenamiento” (SCHNEIDER, 1992. Citado por Morales Barberena,C.) 5. En la agricultura de nuestro país son frecuentes e importantes los daños que causan plagas tan conocidas como el gusano cogollero del maíz, las moscas de las frutas, el picudo del algodonero, el picudo del banano, las arañitas rojas, las mosquitas blancas, las chicharritas o los pulgones que atacan a las plantas cultivadas. Con los insectos se asocian numerosas enfermedades virosas y además se presentan otras causadas por hongos, bacterias, y nemátodos. Las malezas, los roedores y las aves completan este panorama de organismos perjudiciales a la agricultura, mismos que necesariamente tienen que combatirse para disminuir sus daños. Los insectos, hongos y roedores son también un serio problema para los productos agrícolas almacenados. “Es conocido que las pérdidas post-cosecha de granos básicos constituyen una fuga de alimentos ya producidos, por lo que su prevención es tan importante como la producción misma” (Ibid). En este sentido, la producción del frejol es fuertemente afectada por las plagas que se arraigan a este cultivo, disminuyendo alarmantemente la calidad y cantidad de la producción, presentándose un estado de afectación económica que incide de manera determinante en la socio-economía de las Comunidades que mantienen cultivos de Phaseolus vulgaris. Por ser el frejol un cultivo de importancia económica indiscutible, se hace necesario plantear soluciones a esta problemática que va incluso más allá de las afecciones 5 MORALES BARBERENA, C. (1999). “Evaluación de Productos Naturales para el Manejo del Gorgojo del Frijol y el Gorgojo del Maíz”. 6 económicas provocadas a los productores. Los ataques de plagas tienen efectos multiplicadores ya que suelen afectar a las poblaciones humanas en su área de influencia, pues el frejol es un cultivo que genera empleo y ocupación de mano de obra cuando se trata de cultivos extensivos; por lo que si las plagas no son controladas, estas pueden no solo afectar la economía del agricultor, sino que también incide en la seguridad alimentaria y en la migración campo-ciudades. “Para enfrentar esta problemática es necesario conocer bien los sistemas de manejo de la producción después de la cosecha tanto a nivel comercial como a nivel tradicional. Estas pérdidas están vinculadas a fenómenos sociales, físicos y biológicos. En los sociales tenemos las prácticas culturales, las cuales están determinadas por creencias tradicionales más que por su utilidad práctica. En lo físico tenemos que los granos son susceptibles al medio que los rodea donde actúan y determinan sus actividades respiratorias de temperatura y humedad. Entre otros factores tenemos la falta de infraestructura o instalaciones en mal estado, malas condiciones atmosféricas, alta humedad y temperatura, lo que favorece el desarrollo de micro organismo [sic], así como los que causan grandes pérdidas. A nivel nacional e internacional diferentes fuentes estiman que las pérdidas postcosecha en granos básicos varían entre 10 a 50 %” (ibídem). “El uso de extractos vegetales para el control de plagas agrícolas era una práctica ancestral, ampliamente utilizada en diversas culturas y regiones del planeta hasta la aparición de los plaguicidas sintéticos. En los últimos años, en la búsqueda de un equilibrio entre el ambiente, la producción y el hombre, se ha desarrollado un nuevo concepto de protección de cultivos mediante productos en cuyo diseño se considera: acción específica sobre el objetivo; impacto bajo o nulo en organismos circundantes y el ambiente y bajo o nulo en el cultivo” (MOLINA, N. 2001) 6. 6 MOLINA, NOEL. (2001). “Uso de Extractos Botánicos en Control de Plagas y Enfermedades”. 7 Estos productos –extractos vegetales- no son otra cosa que el fruto del redescubrimiento de las propiedades de algunas plantas que conviven disponibles en nuestros ecosistemas y están a nuestro alcance. Basados en los conocimientos empíricos que algunos agricultores han logrado observar respecto a las interacciones que se dan entre algunas plantas que tienen propiedades repelentes y/o biocidas, los cultivos de frejol y las especies de insectos perjudiciales, esta investigación, planteó centrar su atención en la búsqueda de alternativas de control para las especies insectiles que amenacen el cultivo del frejol en su fase de almacenamiento. Estos métodos deben ser amigables con el medio ambiente y también deben poderse elaborar con los recursos existentes en el área para favorecer los costos de producción, considerando sobre todo que para el campesino boliviano, el acceso a la tecnología, la capacitación o la asistencia técnica no siempre están disponibles por su carácter oneroso. 1.2. JUSTIFICACIÓN “La utilización de plantas con propiedades insecticidas no es un aspecto nuevo, puesto que su uso era común, hasta antes del empleo de insecticidas organosintéticos [sic]. Su resurgimiento como método de combate de insectos se fundamente actualmente en que se requiere moléculas nuevas, que ayuden a manejar la resistencia de los insectos a los insecticidas convencionales y que además estos compuestos no contaminen el medio ambiente es decir que no sean altamente persistentes” (CLADES. 1993)7. 7 Citado por: Morales Barberena, C. (1999). Op.cit. 8 Las primeras plantas utilizadas por sus propiedades insecticidas fueron: Nicotiana tabacum L. (Solanaceae), Ryania speciosa (Flacuortiaceae), Shoenacaulon oficinales (Liliaceae), Chrisathemun cinerariaefollium (Compositae), Derris sp y Lonchocarpus sp (Leguminosae). Estos tóxicos vegetales dejaron de usarse por el descubrimiento y posterior aplicación del Dicloro FenilTricloroetano (DDT), el cual resultó mas efectivo y mas barato” (CLADES. 1993) 8. “Sin embargo las especies citadas tienen distribución muy localizada, son difíciles de encontrar o son explotadas por otra actividad biológica, lo que restringe su uso por lo que es pertinente realizar una búsqueda de plantas insecticidas, para enfrentar los problemas entomológicos específicos de esa área con implementos propios del ecosistema” (Ibid. Op.cit). “En la actualidad, diversas instituciones y organizaciones de varios países contemplan un programa de búsqueda y uso de insecticidas botánicos en donde sus principales objetivos consisten en generar recomendaciones prácticas para agricultores de escasos recursos y sobre todo buscar alternativas que no contaminen el medio ambiente, lo cual ha venido a contribuir a la revolución que se ha gestado en la última década a nivel mundial, para poner de moda la ecología” (Ibidem. Op.cit). El frejol es uno de los alimentos básicos y de primera necesidad en la dieta de los habitantes de las regiones amazónicas de Bolivia, Perú, Brasil y de toda Latinoamérica. Sin embargo los productores se ven en problemas a la hora de producirlo, pues Phaseolus vulgaris es un cultivo muy susceptible que sufre la agresión de plagas como la Babosa (Sarasinula plebeia); Pulguilla (Epitrix sp); la Mosca Blanca (Bemicia tabaco & Trialeurodes vaporariorum); Lorito Verde 8 (Ibid) Op cit. 9 (Empoasca kraemeri) y la Roya del Frijol (Uromyces phaseoli) durante su desarrollo y de Vaquitas (Diatrobica spp) y Lepidopteros varios durante su fructificación y cosecha; e incluso durante su almacenamiento sigue sufriendo ataque del Picudo de la vaina del frijol (Apion godmani Wang) y los gorgojos (Acanthoscelides obtectus y Zabrotes subfaciatus). “Existe un gran número de insectos que se pueden asociar al frejol; a nivel mundial se estima que hay más de 200 especies de insectos que en algún momento pueden actuar en detrimento de la producción –del frejol-; sin embargo, su sola presencia en el cultivo no les da la connotación de plaga, concepto que involucra el aspecto económico. Es decir, se considera plaga en un cultivo aquel insecto que, además de estar presente, causa un daño de importancia económica” (MENA, C.J. y R.V. VELÁSQUEZ, 2010)9. Lo que significa que cuando sus poblaciones rebasan los límites que cada especie debe mantener para tener bajo impacto en la agricultura; se presenta una situación totalmente contraria, que significará la aparición de factores de crecimientos poblacionales perjudiciales que deben ser controlados por el bien de los cultivos. “El conocimiento de las plagas implica el reconocimiento en las zonas productoras, la identificación apropiada de cada una de las fases de los insectos dañinos y benéficos presentes en el cultivo, el conocimiento de los hospedantes, la biología, los hábitos, la ecología, la distribución y dinámica de las poblaciones, las épocas criticas del daño y su relación con agentes abióticos (temperatura y precipitación, principalmente) y bióticos (enemigos naturales). Solo hasta después de que se tiene esta información se decide el o los métodos de control para reducir la población del insecto plaga presente; entre mayor sea la información obtenida en 9 MENA, C.J. y R.V. VELÁSQUEZ. (2010). “Manejo Integrado de Plagas y Enfermedades de Frijol en Zacatecas”. p 3. 10 los aspectos anteriores, mejor será la estrategia (…) que se implemente para manejar sus poblaciones” (Ibid). “Los bioinsecticidas se preparan a base de sustancias naturales con propiedades reguladoras, de control o de eliminación de insectos considerados plagas para los cultivos. Se extraen de alguna planta, de los propios insectos o pueden ser de origen mineral. Los biorepelentes se preparan a base de plantas aromáticas, que actúan manteniendo los insectos considerados plagas, alejados de las plantas. Trabajan provocando un estado de confusión en los insectos que, naturalmente, se guían por olores que los orientan a la planta que los alimenta. La ventaja de utilizar bioinsecticidas y biorepelentes se apoya en que, por lo general, posee un bajo riesgo para la salud humana, son de bajo costo, se degradan fácilmente, no afectan la fauna benéfica (insectos y otros organismos que naturalmente actúan controlando a plagas y enfermedades) y no generan resistencia en las plagas. Esto hace que sean más efectivos como preventivos que cuando deben actuar combatiendo niveles importantes de infestación. Su efecto dura pocos días y es necesario repetir su aplicación. Todo esto hace que sea necesario incorporar la elaboración de los biopreparados con mucho tiempo en la planificación del agricultor” (IPES/FAO. 2010)10. 10 IPES/FAO. (2010). “Biopreparados para el Manejo Sostenible de Plagas y Enfermedades en la Agricultura Urbana y Periurbana”. Perú. 11 Según TORREZ (1997)11, Bolivia cuenta con un gran potencial de especies vegetales no muy bien estudiadas que tienen características insecticidas y/o repelentes, que son apropiadas para su crecimiento. “La utilización de insecticidas naturales en el control y manejo de plagas es una alternativa que tiene el agricultor para reducir los costos de producción y proteger al medio ambiente” (CHINORTE. 1992)12. 1.3. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN A efectos de la investigación llevada a cabo, se formuló la siguiente interpelación: ¿Pueden, las especies ensayadas, controlar en almacén, la infestación del Gorgojo Acanthoscelides obtectus Say sobre Phaseolus vulgaris L? 1.4. HIPÓTESIS Hº: “Ninguna de las aplicaciones de material pulverizado de especies vegetales con propiedades insecticidas NO controlan el ataque del Gorgojo en condiciones de almacenamiento rústico del frejol”. Hª: “Al menos uno de los Tratamientos de material pulverizado de especies vegetales con propiedades insecticidas, SÍ controlan el ataque del Gorgojo del frejol en condiciones de almacenamiento rústico del frejol”. 11 12 Ibid. Citado por: Morales Barberena, C. (1999). Op.cit. 12 1.5. OBJETIVOS 1.5.1. Objetivo General “Ensayar la repelencia o acción biocida de tres especies vegetales amazónicas, aplicadas en Phaseolus vulgaris sobre ataque del gorgojo Acanthoscelides obtectus Say, en condiciones de almacenamiento en Cobija”. 1.5.2. Objetivos Específicos Identificar a tres especies vegetales amazónicas que tengan efecto insecticida y muestren acciones de repelencia para el control de gorgojo del frejol. Determinar la eficiencia de las aplicaciones de material vegetal desagregado (pulverizado) de tres especies amazónicas, para el control de gorgojo en situación de almacenamiento del frejol. Determinar los rendimientos y eficacia de las aplicaciones realizadas, respecto al efecto repelente y la acción biocida sobre el gorgojo del frejol. 13 CAPÍTULO II 2. MARCO TEÓRICO 2.1. GENERALIDADES DEL FREJOL “Phaseolus vulgaris es la especie más conocida del género Phaseolus en la familia fabaceae con unas cincuenta especies de plantas, todas nativas de América, específicamente el lugar de origen fue el área de México-Guatemala ya que en estos países se encuentra una gran diversidad de variedades tanto en forma silvestre como en forma de cultivo. Es una especie de la familia de las leguminosas, que se cultiva en todo el mundo. Existen numerosas variedades y de ella se consumen tanto las vainas verdes como los granos secos. La palabra ‘frijol’ es una deformación del español antiguo ‘frisol’. Este viene del catalán ‘fesol’ y que a su vez proviene del latín phaseolus (su nombre científico) o 14 phaseolus que es una clase de legumbre. Esta legumbre es conocida con varios nombres ‘frijol, frejol, poroto, chubi, habichuela, alubia, judía’, entre otros. Si bien en nuestro país no es un alimento que guste mucho para el consumo, desaprovechando el valor proteínico que tiene, es más bien un elemento importante en la economía de los agricultores y toda la cadena productiva que hace bastantes años lleva trabajando, y que genera un importante flujo de divisas, en 2011 alrededor de 19 millones de dólares en exportaciones y más de 21 mil toneladas en volumen, siendo el destino el 87 % de estas exportaciones los países de Brasil, España y Colombia. Por esta razón es importante afianzar un salto importante en cuanto a la aplicación de tecnología y lo más importante acrecentar las áreas de producción para lograr este objetivo. El frejol es el principal rubro que cultivan las familias de varios de los municipios de Santa Cruz, Chuquisaca y Cochabamba y de este depende parte importante de los ingresos en la economía familiar” (Manual del Cultivo del Frijol en Bolivia. 2013)13. 2.1.1. Importancia Económica y Social Del Frejol En el Departamento Pando, después de cultivar arroz, maíz, yuca y plátano, que a la vez constituyen la base de los cultivos tradicionales de subsistencia; el cultivo del frejol es una opción casi ineludible por su importancia socio-económica que proveerá al agricultor y su familia de un ingrediente rico en proteínas para su dieta diaria. Este producto (frejol), tiende a disminuir de alguna manera los índices de 13 En: http://jubovar.blogspot.com/2013/01/manual-de-manejo-del-cultivo-del-frejol.html 15 desnutrición que presentan algunos sectores de la población pandina. Además hay que reconocer que su cultivo tiene la virtud de conservar y enriquecer los suelos donde son sembrados, ya que su aporte de nitrógeno al suelo está plenamente demostrado y es de conocimiento general. La influencia cultural del vecino país Brasil, ha sido determinante para que el consumo del frejol se convierta en plato favorito de la región tanto brasilera como boliviana. Este hecho ha posibilitado que los pequeños agricultores sufran con la fluctuación de precios del frejol, que varían ostensiblemente tanto en época de cosecha como en época de escases; sin contar con la fluctuación de la moneda en la frontera, lo cual también incide en los precios de comercialización de Phaseolus vulgaris L. 2.1.2. Descripción Botánica del Frejol “Esta leguminosa contiene altas cantidades de proteína; existen algunas variedades que se adaptan mejor a climas fríos. La raíz es cónica, con numerosas ramificaciones laterales que poseen los nódulos de bacterias nitrificantes en los extremos de los pelos absorbentes. El tallo es cilíndrico y presenta aristas; algunas variedades pueden presentar finos pelos en la superficie del tallo. Las hojas pueden ser opuestas y de forma acorazonadas arriba de los cotiledones, o alternas y trifoliadas, todas pecioladas y con estípulas. Las flores se presentan en racimos axilares de color blanco o morado. El fruto es una vaina aplanada que se abre en la madurez para que salgan las semillas, las cuales tienen forma esférica hasta casi cilíndrica, y de distintos colores, según la variedad; cada semilla está conformada por dos (2) cotiledones. Existen dos clases principales de frijol: el arbus 16 tivo, de crecimiento bajo, y el trepador, de crecimiento indefinido”14. 2.1.2.1. 2.1.2.2. Clasificación Taxonómica Reino : Plantae División : Magnoliophyta Clase : Magnoliopsida Orden : Fabales Familia : Fabaceae Subfamilia : Papiloionoideae Tribu : Phaseoleae Subtribu : Phaseolinae Género : Phaseolus Especie : Phaseolus vulgaris; o P. coccineus L., 175315 Distribución y Hábitat “Originarias del continente americano se cultivan en la actualidad en todo el mundo. (…) Aunque algunas de estas plantas son perennes, casi todas se cultivan como anuales. Exigen un suelo rico, ligero y cálido y se siembran en primavera, cuando ya ha pasado el riesgo de heladas, pues no toleran las temperaturas bajas. Por lo común el frejol prefiere climas templados y cálidos, con buena humedad atmosférica y es sensible al frio en los comienzos de su vida. No es exigente en elementos fertilizantes, pero prospera mejor en terrenos frescos o de riego, profundos y de subsuelo permeable y rico en humus. Los suelos calizos, los muy 14 15 MANUAL AGROPECUARIO (2002): pp 697-698. Fuente: Enciclopedia Digital Wikipedia 17 compactos y los húmedos le son desfavorables. Sin embargo existen variedades para un sin número de suelos y climas”16. 2.1.2.3. Propiedades y Usos “La recolección del frijol es manual, con lo cual encarece notablemente su costo, siendo de gran importancia el momento de recolección para aumentar el rendimiento comercial, ya que el mercado demanda frutos con vainas tiernas (pero no demasiado), con el grano poco marcado. Si las vainas se cosechan pasado el punto de madurez comercial pierden calidad y valor al ser más duras y fibrosas. El frijol es una leguminosa con grandes posibilidades para la alimentación humana, por su doble aprovechamiento (de grano y de vaina) y por su aporte proteico; además una parte de su producción se comercializa congelada y en conserva”17. 2.2. PLAGAS DEL FREJOL EN CONDICIÓN DE ALMACENAJE “La gran mayoría de los Bruchidos viven en semillas de leguminosas, aunque un pequeño grupo es capaz de vivir en otro tipo de vegetales. Los adultos colocan los huevos ya sea en las vainas o sobre los granos. Las larvas recién eclosadas, penetran en las semillas desarrollándose en el interior. Muchas de las especies solo emergen de los granos cuando han alcanzado el estado de adulto. Las especies de importancia económica se dividen en dos categorías. En la primera, se encuentran las que infestan granos en formación y por lo tanto son 16 17 DICCIONARIO DE TÉRMINOS AGRÍCOLAS. (2005: 304). Ibid. p.295 18 plagas de campo. Una vez cosechado el grano, los adultos pueden emerger durante el almacenamiento, pero deben regresar al campo para continuar la infestación. En la segunda categoría, se encuentran aquellas especies que no solamente son capaces de infestar los granos en el campo, sino que además pueden continuar la infestación durante el almacenamiento”18. “Las plagas de productos almacenados, además de prejuicios de orden económica, pueden desencadenar también, problemas sociales y de salud pública, a través de la contaminación de los alimentos” (LOECK, ALCI ENIMAR. 2002) 19. “Para América Latina y el Caribe son estimadas perdidas medias del orden del 30 % de todo lo que es producido, desde el plantío hasta el momento de la cosecha (…). Pérdidas que, hasta cierto punto, puedan ser justificadas en ocurrencia de los sistemas de cultivos aun adoptados, asociado al largo periodo de su permanencia en el campo, desde el sembrado hasta su completo desarrollo y fructificación. Los datos post-cosecha sin embargo, no son nada confortables, llegando al 10 % de los cuales 6 % de los daños son atribuidos a los insectos y 4 % a las ratas. Un producto almacenado forma un ecosistema sujeto a transformaciones, deterioraciones y pérdidas debido a interacciones entre fenómenos físicos, químicos y biológicos. Ejercen gran influencia en este contexto, factores como temperatura, humedad, disponibilidad de oxígeno, microorganismos, insectos, roedores y pájaros” (Ibid)20. 18 Obtenida en: www.fao.org/docrep/x5053/x5053s04.htm LOECK, ALCI ENIMAR. (2002). “Pragas de Produtos Armazenados p15. 20 (Ibid), Op cit. p16 19 19 2.2.1. Conceptualización de Plaga “En la naturaleza, como resultado de múltiples presiones selectivas ocurridas en el curso de miles y millones de años, los organismos han desarrollado mecanismos de supervivencia y reproducción que explican su existencia actual. Pero, además de su presencia se advierte que existe cierto equilibrio en las cantidades de plantas, animales y microorganismos. Es decir la acción combinada de múltiples factores abióticos y bióticos, explica que los organismos muestren una abundancia, que aunque variable estacionalmente, se mantiene más o menos constante en torno a un valor promedio típico. Así, cada especie en cada localidad exhibe cierta abundancia característica o típica; según la magnitud de ese valor, una especie será poco o muy abundante. Puede afirmarse que en la naturaleza, a causa del efecto recíproco de unos organismos sobre otros, bajo ciertas condiciones ambientales, estos muy rara vez incrementan sus densidades más allá de sus populaciones promedios y cuando lo hacen, con tiempo la situación retorna al estado normal. En otras palabras, en la naturaleza no existen plagas. Se habla de plaga cuando un animal, una planta o un microorganismo, aumenta su densidad hasta niveles anormales y como consecuencia de ello, afecta directa o indirectamente a la especie humana, ya sea porque perjudique su salud, su comodidad, dañe las construcciones o los predios agrícolas, forestales o ganaderos, de los que el ser humano obtiene alimentos, forrajes, textiles, madera, etc. Es decir, ningún organismo es plaga per se21. Aunque algunos sean en potencia, más dañinos que otros, ninguno es intrínsecamente malo. El concepto de 21 Per se: locución latina que significa, por sí mismo, se refiere a las características o cualidades que pertenecen a la esencia de algo o que nacen directamente con ella. (Diccionario Jurídico On Line. Versión 27.0). 20 plaga es artificial. Un animal se convierte en plaga cuando aumenta su densidad de tal manera que causa una pérdida económica al ser humano“ (BRECHELT, A. 2004)22. 2.2.2. El Gorgojo Común del Frejol “Los coleópteros designados como gorgojos causan pérdidas económicas de alrededor de un 20 % en frijol almacenado. Sin embargo, cuando la cosecha de frijol es tardía y se trae del campo con infestación alta, las pérdidas en el almacén pueden ser hasta del 100 % si no se toman medidas de control oportunas. Las pérdidas por estos insectos en frijol almacenado son irreparables, porque provocan daños directos a la semilla, afectándose adicionalmente la calidad por la contaminación de los granos con los excrementos y los cuerpos de los mismos insectos. Estas pérdidas en calidad y en cantidad se incrementan debido al ataque de los microorganismos secundarios como hongos y bacterias, los cuales a su vez producen aflatoxinas; sustancias de alto riesgo para el ser humano” (LARDIZABAL. R. Et al. 2013)23. “Las principales plagas del frijol almacenado son Acanthoscelides obtectus y Zabrotes subfasciatus. La principal diferencia entre las dos especies radica en el comportamiento durante la ovoposición. Las hembras de A. obtectus diseminan sus huevos entre las semillas almacenadas, o infestan el frijol en el campo, donde ponen los huevos en las cuarteaduras o cortes de las vainas en desarrollo, las larvas primero salen de los huevos y luego penetran en las semillas. 22 23 BRECHELT, ANDREA. (2004). Op. cit. p7. LARDIZABAL, R. Et al. (2013). “USAID-ACCESO: Manual de Producción de Frijol”. p20. En cambio, 21 como los huevos de Z. subfasciatus se encuentran fuertemente adheridos a las semillas, las larvas rompen el cascarón de los huevos y perforan las semillas en forma simultanea” (CIAT. 1980)24. “La especie Acanthoscelides obtectus se encuentra distribuida en todas las latitudes y altitudes, mientras que Zabrotes subfasciatus predomina en áreas cálidas”25. Para la presente investigación se usará a Acanthoscelides obtectus Say. 2.2.2.1. Familia Bruchidae Estos insectos, pertenecen a la familia Bruchidae. “Se incluyen 1200 especies en este grupo de insectos de forma oval u oblonga, en ocasiones algo cuadrados y de color negro, ocre o rojizo con pequeñas manchas o marcas en el dorso del tórax y de los élitros; el tamaño va desde 1 hasta 10 mm; cuerpo cubierto de escamas o pelos, antena aserrada o pectinada, con más frecuencia claviforme y de 11 segmentos; protórax prominentemente triangular y más ancho que largo; fémures posteriores dilatados y tarso de 5 segmentos; élitros estriados o punteados y redondos en el extremo, dejando expuesto el extremo abdominal algunas veces; alas generalmente presentes. Larvas curvas de color blanco, cabeza pequeña y provistas de patas torácicas rudimentarias; abdomen de 10 segmentos con la mitad basal más ancha. Se alimentan de semillas de leguminosas, causando pérdidas en los almacenes; se les da el nombre de gorgojos y algunas de las especies importantes son: el gorgojo del frijol Acanthoscelides obtectus (Say), el gorgojo del chícharo Laria pisorum (Linneo) y el gorgojo mexicano del frijol Zabrotes subfasciatus (Boh)” (CORONADO, R. y A. MARQUEZ. 1999) 26. 24 CIAT. (1980). Citado en: “Buenas Prácticas Agrícolas en la Producción de Frijol Voluble”. (2008). Ibidem. 26 CORONADO PADILLA, RICARDO y ANTONIO MÁRQUEZ DELGADO, (1999). “Introducción a la Entomología Morfología y Taxonomía de los Insectos”. p165. 25 22 Por lo que podemos concluir que el gorgojo adulto mide entre 3.5 a 4.5 mm; es de forma oval con la cabeza pequeña y ojos grandes. El cuerpo es de color grisáceo a pardo oscuro con bandas oscuras transversales en los élitros. Posee un par de antenas largas y aserradas y tiene capacidad de vuelo. 2.2.2.2. El Género Acanthoscelides 2.2.2.2.1. Ciclo de Vida de Acanthoscelides obtectus (Say) “Al inicio del verano y en almacén, los adultos –de A. obtectus- se reproducen para dar lugar a un nueva generación cuyas larvas penetran al grano, pudiendo encontrarse varias larvas por semilla. Tras completar su desarrollo pupan y los nuevos adultos abandonan los almacenes para dirigirse a las plantaciones de judía, donde la hembra realiza la puesta taladrando la vaina del fruto. En esta segunda generación, las larvas neonatas se introducen en el interior de la semilla verde e inician su alimentación. Para cuando aparecen los nuevos adultos el grano ya ha sido cosechado, de manera que las siguientes dos o tres generaciones se suceden en almacén. En función de la temperatura puede hibernar aunque no suele hacerlo, permaneciendo en forma adulta sobre el grano. Si las temperaturas son demasiado bajas la forma invernante es la larva, ubicada en el interior de la semilla y siempre protegida en los graneros. Esta especie se desarrolla de forma óptima a 27-30 ºC de temperatura”27. 27 www.agroecologica.es “Información Sobre Acanthoscelides obtectus Say”. 23 Otra fuente, Alci Enimar Loeck (2002)28, indica que “los adultos miden de 2 a 4 mm de largo. Son pardo-oscuros con puntuaciones rojizas en el abdomen, pigidio, piernas y antenas. Poseen un largo espino ventral en los fémures posteriores. (…). La hembra oviposita entre 40 a 60 huevos; las larvas son blancas, curvadas, de cuerpo robusto y son encontradas en el interior de los granos, donde también ocurre el enpupamiento. Los adultos son buenos voladores e inician las infestaciones de campo viniendo desde los almacenes, sin embargo no se alimentan y tienen vida corta (…). Son encontrados tanto en regiones tropicales como de clima templado”. FIGURA 1. Acanthoscelides obtectus (Say) FUENTE: Boletín Sociedad Entomológica Aragonesa (2009) 2.2.2.3. 28 Taxonomía de Acanthoscelides obtectus (Say) Op. Citate. p42 Reino : Animalia Clase : Insecta Orden : Coleoptera Familia : Bruchidae Especie : Acanthoscelides obtectus (Say) Nombre Común : gorgojo del frejol 24 2.2.2.3.1. Caracterización del Sexage de Acanthoscelides obtectus (Say) FIGURA 2. Sexado del Gorgojo del Frejol (A. obtectus Say) FUENTE: Laboratorio DIGI-USAC (2015) Obtenido de LÓPEZ MONZÓN, C.E. (2016) 2.2.2.3.1.1. Factores Somáticos del Gorgojo Hembra “Las hembras –de Acanthoscelides obtectus- son pequeñas de color café oscuro mientras que los machos son más pequeños que las hembras y de color gris oscuro. Las hembras adhieren firmemente los huevos a la testa del frijol. Al eclosionar el huevo –la larva- penetra la testa y se desarrolla en el interior del grano. Antes de enpupar cada larva prepara una ventana justo debajo de la testa por la cual emerge el adulto” (LARDIZABAL, R. y Et al.) 29. 29 LARDIZÁBAL, R. Et al. (2013). “Manual de Producción del Frijol” USAID-ACCESO. 25 Según LÓPEZ MONZÓN, C.E. Et al. (2016)30, “(…) a simple vista no se puede observar un dimorfismo sexual entre gorgojos adultos de Acanthoscelides obtectus (Say), -por lo que- fue necesario hacer un sexado a través del estereoscopio, basado en los últimos segmentos abdominales de los insectos. En la Figura 2 (p.24), se puede apreciar en la parte superior izquierda un gorgojo del frijol, observándose en este, que el último segmento abdominal es curveado y de color café, característica que poseen las hembras”. 2.2.2.3.1.2. Factores Somáticos del Gorgojo Macho “Mientras que el otro gorgojo en la parte inferior del lado derecho no presenta tal característica, siendo el último segmento más recto y de color grisáceo lo que hace que se lo clasifique como macho” (Ibid). 2.2.2.4. Morfología y Biología del Gorgojo A diferencia de las otras especies de gorgojos, Acanthoscelides obtectus se desarrolla continuamente en las semillas secas. (…) “A principios del invierno, los adultos que han estado en los almacenes escapan hacia el campo, aparecen sobre las plantas a medida que estas entran en floración, se alimentan del néctar y puede que ligeramente del follaje. Las larvas recién nacidas son blanquecinas, peludas y están provistas de patas cortas y delgadas; se distribuyen por toda la vaina, en búsqueda de las semillas en 30 LÓPEZ MONZÓN, C.E. y Et al. (2016). “Controles Alternativos para el Gorgojo Acanthoscelides obtectus en Granos Almacenados a partir de Productos Naturales y Minerales para Conservación de Alimentos en el Municipio de Malacotancito Huehuetemango” Tesis. Universidad San Carlos de Guatemala. 26 desarrollo y al comer se abren paso al interior. A causa de su pequeño tamaño, los orificios de entrada cicatrizan y queda solo un puntito de color pardo claro, de tal manera que rara vez se detectan las infestaciones del gorgojo dentro del frijol. Después de alimentarse por unos cuantos días, la larva muda y aparece de color blanco, con la cabeza muy pequeña, sin patas y sin pelos largos. La alimentación y el crecimiento continúan hasta que mide 3 mm de largo y casi la mitad de esa medida de ancho; es arrugada y encorvada. El estado larval puede durar hasta dos semanas hasta varios meses [sic], de acuerdo con la temperatura y el contenido de humedad del frijol. El estado de pupa lo pasa en su celda larval, la cual ha sido recubiertas en su interior para excluir el excremento y evitar que contamine la pupa; esta celda tiene una extensión cilíndrica al exterior, pero sin llegar a penetrar la cubierta delgada de la semilla, y es a través de este orificio circular que el adulto escapa una vez que ha roído la cubierta de la semilla. Si todo esto ha ocurrido en el almacén, los adultos se aparean y buscan nuevos granos que infestar, lo cual se repite unas seis o siete veces al año (…). Los adultos son de color pardo olivo, moteados con puntos más oscuros y grises. Miden 3 mm de largo aproximadamente, los apéndices son rojizos y el cuerpo se hace angosto uniformemente hacia la cabeza, que es pequeña. Los huevecillos son blancuzcos, de forma elipsoidal y puestos en grupos sueltos de diez a doce o más, en orificios que abre la hembra masticando en las vainas verdes, o en cualquier abertura natural que ella encuentre en la vaina”31. 31 Hallado en https://www.ecured.cu/Gorgojo del Frijol 27 FIGURA 3. Morfología y Estado de Daños de Acanthoscelides obtectus Say FUENTE: www.tecnigran.com.br 2.2.3. Control de Plagas de Almacén “Los granos básicos almacenados, son afectados por las plagas, siendo este el principal problema en pos-cosecha principalmente cuando son almacenados por largos periodos, repercutiendo esto en la alimentación de las familias especialmente en el área rural, quienes dependen en buena medida del autoabastecimiento” (PÉREZ, 2013. Citado por López Monzón, C.E.)32. “Los coleópteros, comúnmente designados como gorgojos o brúchidos causan pérdidas económicas en frijol almacenado en Centroamérica, alrededor del 20 %. Sin embargo, cuando la cosecha de frijol es tardía y se trae del campo con una infestación alta, las pérdidas en el almacén pueden elevarse a 100 % o pérdida total de la cosecha, si no se toman medidas de control adecuadas y oportunas. Dentro 32 LÓPEZ MONZÓN, C.E. (2016). “Controles Alternativos para el Gorgojo del Frijol (…) en Granos Almacenados a Partir de Productos Naturales y Minerales para Conservación de los Alimentos en el municipio de Malacatancito, Huehuetenango” 28 de esta categoría dos especies son importantes: Zabrotes subfasciatus (Boheman) y Acanthoscelides obtectus (Say). Las pérdidas por estos insectos al frijol almacenado son irreparables, por el daño directo al grano. Se afecta adicionalmente la calidad del grano por la contaminación con las excretas y los cuerpos de los mismos insectos. Estas pérdidas en calidad y en cantidad se incrementan debido al ataque de microorganismos secundarios como hongos y bacterias, los cuales a su vez producen aflatoxinas de alto riesgo para el ser humano” (ESCOTO, N.D. 2004) 33. “Para enfrentar esta problemática es necesario conocer bien los sistemas de manejo de la producción después de la cosecha tanto a nivel comercial como a nivel tradicional. Estas pérdidas están vinculadas a fenómenos sociales, físicos y biológicos. En los sociales tenemos las prácticas culturales, las cuales están determinadas por creencias tradicionales más que por su utilidad práctica. En lo físico tenemos que los granos son susceptibles al medio que los rodea donde actúan y determinan sus actividades respiratorias de temperatura y humedad. Entre otros factores tenemos la falta de infraestructura o instalaciones en mal estado, malas condiciones atmosféricas, alta humedad y temperatura, lo que favorece el desarrollo de micro organismos, así como los que causan grandes pérdidas [sic]” (SCHNEIDER, 1992)34. 33 ESCOTO GUDIEL, NORMAN DANILO. (2004). “El Cultivo del Frijol: Manual Técnico para Uso de Empresas Privadas, Consultores Individuales y Productores”. p20 34 SCHNEIDER. (1992). Citado por Carlos Morales Barberena en: “Producción Natural para Manejo del Gorgojo del Frijol y el Gorgojo del Maíz”. 29 2.2.3.1. Control Cultural “El método tradicional consiste en sacar y esparcir las semillas en capas delgadas sobre bandejas (con fondo de tela de alambre que dejan pasar el aire a través del grano, que se colocan bajo los rayos directos del sol, ya que los insectos no toleran temperaturas superiores a 40-44 ºC, también se disminuye la humedad del grano y se protege de plagas como otros insectos y hongos; sin embargo, no siempre se eliminan huevecillos y larvas que permanecen dentro del grano” (LINDBLAD y DRUBEN. 1981)35. “Otra opción es cosechar oportunamente para evitar al máximo infestaciones en campo y tres semanas antes de realizar la cosecha se lavan las paredes y pisos del almacén con agua y jabón; pero sobre todo se debe verificar que no queden residuos de la cosecha anterior dentro del almacén, ya que podrían quedar granos dañados con huevecillos de Z. subfasciatus que al emerger infestarían de inmediato la cosecha nueva” (Anónimo. 1975; CIAT. 1986)36. 2.2.3.2. Control Biológico “Uno de los métodos más antiguos y eficaces para el control de insectos-plaga, es utilizar a sus enemigos naturales parásitos, depredadores y organismos patógenos. A este mecanismo también se le conoce como biocontrol” (RODRÍGUEZ. 1978)37. 35 Citados por RENDON HUERTA, JUAN A. (2007). En “Evaluación de Plantas Silvestres Contra Gorgojo del Frijol en Almacén”. 36 Citado por RENDON HUERTA, JUAN. A. (2007). Op.cit. 37 RODRÍGUEZ. De la T.M. (1978). “Manejo y Control de Plagas de Insectos”. Vol.3. 30 “En el caso del frijol, la técnica consiste en la liberación artificial de enemigos naturales de los gorgojos como la avispa Dinamus basalis que reduce las poblaciones, ya que las hembras tienen una gran habilidad para identificar a sus hospederos, ovopositan sobre los estados de larva, prepupa [sic.] y pupa de Z. subfasciatus paralizándolos, por lo que se observa un efecto positivo desde la primera liberación de avispas en los sacos con grano, pudiendo reducir hasta un 95 % de la población de Z. subfasciatus” (BONET. Et.al. 2005)38. “Larson (1920) y Bushnell (1940), citados por Rodríguez (1989), encontraron que al infestar a Acanthoscelides obtectus, con el ácaro Pediculoides ventricosus Newp, se interrumpe el ciclo biológico del gorgojo, ya que los ácaros jóvenes prefieren a los huevecillo de los brúquidos que otro tipo de alimento [sic]”39. 2.2.3.3. Secado del Frejol “La humedad y la temperatura son los factores de mayor importancia para evitar el deterioro de los granos almacenados ya que la proliferación de plagas (hongos, bacterias e insectos) depende de las condiciones ambientales por lo que debe secarse hasta una humedad menor al 14% y mantenerse a una temperatura entre 15 y 20 ºC ya que las especies de Z. subfasciatus requieren para desarrollarse y reproducirse, temperaturas entre 23 y 34 ºC y humedad relativa 40 a 80%” (Moreno, 1996; Ambriz. Et al. 1999). “El secado de las semillas puede hacerse por diferentes métodos, entre los que destacan el método natural usando el calor directo del sol, o bien por el artificial con flujo de aire caliente” (SCHNAIDER. 1995)40. 38 BONET. Et.al. (2005). “El Control Biológico con Parasitoides una Alternativa para Limitar a los Gorgojos en Frijol Almacenado”. 39 Citado por RENDON HUERTA, JUAN. A. (2007). Op.cit. 40 Ibid. Op cit. 31 2.2.3.4. Control por Radiación “Rodríguez (1968), menciona que el uso efectivo de las radiaciones controlan el tamaño de la población de insectos adultos, puede no afectar su habilidad para vivir, aparearse y desarrollar sus funciones normales, excepto su reproducción. En general, la radiación sobre granos infestados con huevecillos evita la incubación o induce la muerte de la larva, pero cuando la radiación se aplica en la etapa larvaria, esta es más sensible al radio [sic], por lo que le provoca la muerte antes de la etapa adulta; en la mayoría de los insectos, la etapa de pupa es la más fácil de manipular, ya que se requiere una dosis baja para producir esterilidad para un adulto”41. “Las radiaciones han sido utilizadas para proteger a los granos almacenados de los insectos. Se han realizado experimentos para controlar plagas de productos almacenados mediante radiaciones Gamma de Cobalto-60. Conforme a la dosis de aplicación se puede ocasionar desde pérdida del apetito, parálisis, trastornos en la fertilidad y fecundidad, cambios de desarrollo e incluso la muerte de los insectos tratados con ellas. Se cree que las radiaciones son efectivas para la destrucción de los huevecillos e insectos adultos sin ocasionar daño al grano y sin dejar residuos tóxicos” (ROMERO. Et al. 1968) 42. 2.2.3.5. Control por Polvos Minerales “Los polvos minerales producen daño mecánico sobre el cuerpo del insecto, ya que raspan la cutícula haciendo que pierda humedad metabólica, si el grano está seco, los insectos no podrán obtener la humedad para recuperar la pérdida ocasionada 41 42 Citado por RENDON HUERTA, JUAN. A. (2007). Op.cit. ROMERO. Et al. (1968). “Efecto de las Radiaciones Gamma en el Gorgojo del Arroz Sitophilus orizae L.”. 32 por las raspaduras y morirán” (LINDBLAND y DRUBEN. 1981)43. “En México se han realizado algunas investigaciones entre las que destacan las hechas por Rodríguez (1989), donde evaluó 22 polvos minerales usando diferentes dosis para controlar al gorgojo mexicano del frijol en grano almacenado, en este estudio se consideró al polvo como prometedor cuando produce mortalidad mayor al 20 %. Los polvos que resultaron promisorios a la dosis del 1.0 % y además redujeron la emergencia de la F1 por debajo del 50 %, son: adsorcite, primex, cal viva (no hidratada), R.O.B. (arenas y limos), teckies ligero, tezontle negro-claro, tisate y tezontle gris, con porcentajes de mortalidad de 91.2; 90.3; 78.5; 94.4; 90.6; 82.6; 85.9 y 79.5 % respectivamente y los demás tratamientos solamente tuvieron efecto insecticida a la misma dosis, pero no lograron reducir la emergencia de la primera generación y son los polvos minerales de tezontle rojo, tezontle oscuro, ácido bórico, bentonita, carbonato de calcio, mármol, roca de Jilotepec Veracruz, Teckies pesado y tequesquite (para elotes), con porcentajes de mortalidad de 53.6; 41.7; 48.1; 85.1; 79.5; 44.4; 59.2; 59.2; 72.2 % respectivamente”44. 2.2.3.6. Factor de Resistencia Genética del Frejol “La resistencia de las semillas de especies leguminosas al atraque de gorgojos se debe principalmente a la rugosidad y dureza de la testa seminal, lo que impide la penetración de las larvas de primer estadio de Z. subfasciatus al interior del grano” (Carreras. 1960; Janzen. 1973) 45. “Villaseñor y Vera (1992), observaron que la mortalidad de larvas de primer estadio 43 Citado por RENDON HUERTA, JUAN. A. (2007). Op.cit. RENDON HUERTA, JUAN. A. (2007). Op.cit. 45 Ibid. Op.cit. 44 33 de Z. subfasciatus criadas en la variedad de frijol negro Jamapa fue menor sin testa donde emergieron 76 adultos, en contraste de frijol con testa, en el que solo eclosionaron 65 adultos, se atribuye que la mortalidad fue causada a la resistencia de la testa que actúa como barrera e impide la penetración de Z. subfasciatus al grano. Aunado a esto, se encuentra el efecto de los cotiledones en donde es probable que exista la presencia de sustancias tóxicas o deficiencia de nutrientes, que inhiben el desarrollo del insecto” 46. 2.2.3.7. Control Químico Al igual que en toda Latinoamérica, “el uso de insecticidas en México se inició en 1945 (Stapleton. 1998), influenciado por los países del primer mundo como EUA, el primer grupo en introducirse fueron los organoclorados que se sintetizaron a finales de la Segunda Guerra Mundial debido a la escasez de alimentos, eran eficientes y de bajo costo, entre los más comunes se encuentran el DDT, BHC, Heptacloro, Aldrin y Dieldrin entre otros, fueron empleados principalmente como emulsiones con agua” (Lagunes y Villanueva. 1995). “En México el uso del DDT se restringió en el año 2000 y se estableció que solo puede ser utilizado por las dependencias del ejecutivo federal en campañas sanitarias contra el paludismo” (Caballero. 2001). El segundo grupo en sintetizarse fueron los organofosforados que surgieron en la década de los ‘50, al igual que el primero también son insecticidas residuales de contacto, entre los más conocidos destacan el Paratión, Malatión, TEEP y Demetón, [sic] que son menos persistentes pero con toxicidad mayor en comparación con los organoclorados. 46 Ibidem. Op.cit. 34 “A partir de los ‘70, aparecieron los carbamatos cuya persistencia y toxicidad es intermedia entre los dos primeros grupos. El ejemplo más importante es el Carbaril que es muy utilizado para controlar larvas y otros insectos que se alimentan del follaje” (LAGUNES y VILLANUEVA. 1995)47. “Posteriormente se sintetizaron los piretroides a partir de ésteres contenidos en las flores de piretro Chrysanthemun cinerariefolium (combinación de los ácidos crisantémico y piretrico, con los alcoholes piretrolona, cinerolona y jasmolona), ya que su uso como insecticida se remonta a tiempos del rey Jerjes de Persia (400 a.C.) hoy Irán” (Barthel, 1973). Cabe mencionar que la toxicidad de los piretroides está relacionada negativamente con la temperatura; ya que se ha observado que la toxicidad es mayor cuando la temperatura es baja. “Los piretroides se han empleado en México principalmente contra plagas de algodón y garrapatas, así como contra Nephotettix cincticeps, Laodelphax striatellus, Nilaparvata lugens, Tetranychus urticae, Culex quinquefasciatus, Culex tarsalis, Heliothis virecens, entre otros, dichos compuestos estimulan las descargas de impulsos nerviosos (convulsiones), con la consecuente paralización del cuerpo, produciendo un derribe instantáneo en insectos voladores, mientras que en mamíferos la toxicidad es baja, aunque si se mezcla con otros insecticidas se vuelve tóxico” (LAGUNES y VILLANUEVA. 1989 y 1995)48. “Cuando se trata de evitar las infestaciones en el campo, tanto de bruchus como de Acanthoscelides, se puede emplear Malathion, Metoxicloro o Parathion en pulverizaciones al follaje durante el periodo en que vuelen los adultos para evitar que sean puestos los huevecillos. Pero si estamos en presencia del grano infectado 47 48 Citado por RENDON HUERTA, J.A. (2007), Op.cit. Ibid, Op.cit. 35 en el almacén, debemos hacer uso de las medidas de control indicadas para Sitophillus sp”49. 2.2.3.8. Uso de Extractos y Polvos Vegetales “La actividad insecticida de algunas plantas es conocida desde antes de Cristo, se han usado tanto directamente para el combate de plagas como para el desarrollo de nuevos insecticidas sintéticos. En algunas zonas rurales se mezclan plantas locales con el grano, la información de que plantas y que partes de esta se deben mezclar con la cosecha se transmite de generación a generación” (Lindblad y Druben. 1981). “Sin embargo, solo algunos se han aprovechado desde el punto de vista comercial, destacan el tabaco, piretro, derris, riana, sabadilla y en los últimos años el neem del cual se han aislado azadiractina y salanina considerados como unos de los antialimentarios [sic] mas efectivos” (Reed et al., 1998). “Estas sustancias son efectivas para una gran variedad de insectos y la contaminación que producen al ambiente es poca o nula” (Lagunes. 1994; Lagunes y Villanueva. 1995, Pascual. 1996). “En nuestro país, la búsqueda sistemática de plantas con propiedades insecticidas se inició en la década de los ‘80, en el Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, y hasta la fecha, se han evaluado más de 500 especies. Sin embargo, por la gran diversidad florística que posee nuestro país, es importante que este tipo de estudios se sigan realizando sistemáticamente ya que solo en algunos estados como en los de Veracruz, México, Tabasco y San Luis Potosí se tiene referencia que se realizan. Al inicio se evaluaron los polvos de plantas contra gusano cogollero Spodoptera frugiperda, principal plaga del maíz en campo, después contra el mosquito Culex quinquefasciatus. Posteriormente se inició la búsqueda de 49 Accesado en https://www.ecured.cu/Gorgojo del Frijol 36 especies vegetales capaces de controlar la conchuela del frijol Epilachna varicestis, y el barredor mayor de los granos Prostephanus truncatus” (LAGUNES y RODRÍGUEZ. 1989). Arenas (1984), realizó una recopilación bibliográfica de las especies vegetales a las cuales se les había detectado poder insecticida alrededor del mundo, encontrando datos acerca de 1093 especies distribuidas en 159 familias que se usan en forma de extractos o polvos contra 112 especies de artrópodos. El 20 % de las plantas reportadas forman parte de la flora mexicana y la mayoría de las especies pertenecen a la familia Asteraceae. En la segunda mitad de la década de los ‘80 se empezaron a realizar evaluaciones para el control de plagas en campo y de granos almacenados, principalmente maíz y frijol. Martínez (1983), comparó en campos macerados preparados con hojas de Bocconia officinalis, Brickellia cavanillesii, Coix lachryma, Hyppocratea sp. Y Psidium guajava en dosis de 5.0 %, encontró que tienen efecto sobre el gusano cogollero del maíz S. frujiperda, con porcentajes de mortalidad de 57.4; 48.6; 48.1; 47.8 y 44.0 % respectivamente y únicamente la infusión de Hyppocratea sp. a la misma dosis tuvo efecto insecticida ya que provocó una mortalidad de 41.2 %. Romo (1987), estudio la toxicidad de las infusiones y macerados preparados con Euphorbia thymifolia, Larrea tridentata, Medicago denticulata, Trichilia americana y Trichilia havanensis en dosis del 5 % para el control de la conchuela del frijol E. varivestis en campo, donde únicamente los macerados de T. americana y T. havanebsis resultaron tóxicos para sus larvas de primer instar, provocando mortalidades de 85 y 75 % respectivamente. Por otro lado, las infusiones ocasionaron mortalidades mayores al 50 % por lo que este autor supone que la temperatura afectó el principio activo de las plantas. Cruz (1990), también analizó extractos de plantas para el control de larvas de primer instar de E. varivestis, 37 observó que los macerados de Ricinus communis y Arctostaphylos pungens presentaron efecto insecticida a la dosis de 5.0 %, ya que produjo una mortalidad del 100 y 33.3 % respectivamente y que en forma de infusión a la misma dosis solamente R. communis tuvo efecto con una mortalidad de 80 %. Por otra parte, Ortega (1987), encontró que los polvos vegetales de Equisetum arvense, Lippia alba en dosis de 1.0 % produjeron mortalidad de 57.4 y 51.9 % respectivamente para el control de A. obtectus en frijol almacenado. Cuevas et al. (1990), evaluaron el efecto del “chicalote” Argemone mexicana sobre poblaciones de Z. subfasciatus en diferentes formulaciones, polvo de semilla con dos dosis 0.5 y 1.0 %, extractos acuosos de (raíz, fruto, tallo y hoja) usando las dosis de 4 y 2 g de material para 20 ml de agua, infusión de raíz, fruto, tallo y hoja con la misma proporción de material que en el extracto para 150 ml de agua. Los tratamientos que resultaron prometedores, fueron el polvo de la semilla en las dos dosis 0.5 y 1.0 %, donde se obtuvieron mortalidades de 97.1 y 76.1 %, emergencia de la primera generación de 0.0 y 2.6 % y porcentaje de grano dañado de 0.0 y 2.6 respectivamente; sin embargo, los extractos acuosos no provocaron la mortalidad del insecto superior al 40 %. “Para proteger frijol almacenado contra gorgojos se mezclan de 2 a 5 ml de aceite extraído de la semilla de nim [sic] Azadirachta indica, por cada kg de grano” (Munich. 1988). “En Ecuador se adicionan 3 ml de aceite por kg para proteger el grano hasta por 120 días del ataque del gorgojo de cuatro manchas Callosobruchus maculatus, cabe mencionar que el aceite se agrega lentamente para que el grano se impregne completamente” (CEMADEC. 1994). 38 Rodríguez (1990), al evaluar la actividad insecticida de H. excelsa contra siete especies de insectos de importancia económica, encontró que es efectiva contra Z. subfasciatus, A. obtectus, S. zeamais y P. truncatus. Cortez et al. (1991), aplicaron polvos y extractos vegetales de Atriplex elegans, Baccharis glutinosam, Argemone mexicana, A. platyceras, Salpianthus macrodonthus, Larrea tridentata, Senecio longilobus, Ricinos communis, Nicotina glauca y Datura stramonium para evaluar su efecto sobre Z. subfasciatus y A. obtectus. Sus resultados indican que la aplicación de polvos a dosis de 1.0 y 5.0 %, y extractos acuosos a 5.0 y 10.0 % no tuvieron efecto letal sobre los insectos, ya que la mortalidad no es mayor de 15.0 %. Cabe mencionar que los extractos y polvos de A. mexicana y D. stramonium, en las dos dosis tuvieron efecto repelente para las dos especies de insectos, además de estos, A. platyceras y L. tridentata causaron repelencia de A. obtectus. Por otro lado, observó que D. stramonium y A. mexicana reducen la ovoposición de Z. subfasciatus y por consecuencia el número de adultos emergidos en frijol tratado con extracto al 5.0 y 10.0 %. Los porcentajes de emergencia fueron de 38 y 46 % respectivamente y con polvo a dosis de 1 y 5 % la emergencia fue de 65 y 72 %, además de estas plantas, R. communis causó un bajo número de insectos en la primera generación de A. obtectus, con porcentajes de emergencia de 65 y 93 % en el frijol tratado con polvo a 1 y 5 % respectivamente. “Al incorporar polvo de hojas de epazote Teloxys ambrosioides en frijol (cultivar flor de mayo), en concentraciones de 0.5; 1.0 y 1.5 % se observó que después de tres días de haber iniciado el experimento; la primera dosis provocó 69 % y las dos restantes el 100 % de mortalidad de Z. subfasciatus, los porcentajes de emergencia fueron de 46.5; 6.7 y 0.0 % respectivamente” (Legorreta. 1993); Procopio y 39 Vendramin (1995) añadieron 7.5 g de polvo (mezcla de hoja, fruto y flor) de T. ambrosioides en un kilo de frijol, el tratamiento provocó la eliminación total de la población de adultos de Acanthoscelides obtectus, además evitó la ovoposición y por consecuencia la emergencia de adultos de la primera generación. En un estudio realizado por Domínguez et al. (1998), con plantas recolectadas en el Estado de Guerrero, a dosis de 1.0 %, pudieron observar que Z. subfasciatus reaccionaron con los tratamientos de H. excelsa (corteza de raíz), Annona diversifolia (semilla), Pachyrhizus erosus (la mezcla de tallo, hoja, flor), Pachyrhizus erosus (semilla), Caesalpinia pulcherrima (mezcla de semilla, hoja, flor), D. stramonium (mezcla de tallo, hoja, flor, semilla), M. azederach (mezcla de tallo, hoja, flor, semilla) produciendo porcentajes de mortalidad en las tres primeras especies de 100 %, las siguientes de 98.7; 87.5; 48.7 y 46.2 % respectivamente. López y Rodríguez (1999), evaluaron raíz y hoja de ‘chilca’ Senecio salignus, hoja de ‘mumo’ Piper auritum, raíz de cancerina Hippocratea excelsa y semilla de nim Azadirachta indica, para proteger al grano contra el ataque del gorgojo mexicano Z. subfasciatus, donde solamente el polvo de la raíz de chilca S. salignus con dosis de 1.0 % tuvo efecto en el insecto al provocar el 98.0 % de la mortalidad, 0.0 % de emergencia con respecto al testigo y 0.0 % de daño al grano. Los tratamientos de H. excelsa y A. indica no tuvieron efecto insecticida ya que la mortalidad no sobrepasó el 20.0 %, pero lograron ser efectivos por que redujeron la emergencia de la primera generación con 2.8 y 29.5 % con respecto al testigo y el daño del grano fue de 1.4 y 8.8 % respectivamente. López y Rodríguez (2005), analizaron el efecto insecticida del polvo de raíz de chilca S. salignus para el control de Z. subfasciatus, concluyen que la dosis de 0.25 % mató a todos los adultos, al igual que 0.5 y 1.0 % pero con mayor rapidez esto 40 solo provocaría mayor gasto de polvo vegetal”50. 2.3. PLANTAS REPELENTES y/o BIOCIDAS “Los resultados negativos del uso exagerado de los pesticidas han causado reacciones también en el mundo de la agricultura convencional. Tanto los servicios de extensión agrícola como los fabricantes de insumos agroquímicos y los organismos internacionales han buscado una solución a los peligros graves que los químicos pueden causar al medio ambiente y la vida humana. Un compromiso que han aceptado todas las partes, es el Manejo Integrado de Plagas (MIP)” (BRECHELT, A. 2004)51. Según la definición de la FAO (2001), “El Manejo Integrado de Plagas es una metodología que emplea todos los procedimientos aceptables desde el punto de vista económico, ecológico y toxicológico para mantener las poblaciones de organismos nocivos por debajo del umbral económico, aprovechando, en la mayor medida posible, los factores naturales que limitan la propagación de dichos organismos”. Siendo así, “La naturaleza ha creado durante siglos varias sustancias activas que, correctamente aplicadas, pueden controlar insectos plagas de manera eficiente. El reemplazo de los insecticidas sintéticos por sustancias vegetales representa una alternativa viable, pero no significa que estos extractos de plantas pueden restablecer por sí mismos el equilibrio ecológico que reclamamos para un sistema agro-ecológico estable. El control directo con este método no deja de ser una 50 51 Citado por RENDON HUERTA, J.A. (2007), Op.cit. BRECHELT, ANDREA. (2004). “Manejo Ecológico de Plagas y Enfermedades”. p 11 41 medida de emergencia y debe utilizarse con mucha precaución. Además, como no son sistémicos hay que aplicarlos con mucha precisión en el envés de las hojas, donde habitan la mayoría de los insectos plagas. Las ventajas de las sustancias botánicas son obvias: la mayoría son de bajo costo; están al alcance del agricultor; algunas son muy tóxicas pero no tienen efecto residual prolongado y se descomponen rápidamente; en su mayoría no son venenosas para los mamíferos. Los compuestos químicos encontrados en ciertas plantas tienen reacciones de diferente índole frente a los organismos que se desean eliminar. Así, se han detectado sustancias inhibidoras del crecimiento y fitohormonas. Estas nos pueden dar una idea sobre las posibles reacciones entre planta y planta. Las reacciones de planta a hongo parecen basarse en la presencia de una sustancia ‘anti-hongo’, cuyo mecanismo de defensa es inducir la lignificación de las paredes celulares. Las reacciones planta-insecto son las que mejor han sido estudiadas” (BRECHELT, A. 2004)52. 2.4. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL VEGETAL ANALIZADO “En la actualidad, diversas instituciones y organizaciones de varios países contemplan un programa de búsqueda y uso de insecticidas botánicos en donde sus principales objetivos consisten en generar recomendaciones prácticas para agricultores de escasos recursos y sobre todo buscar alternativas que no contaminen el medio ambiente” (CLADES. 1993)53. 52 BRECHELT, ANDREA. (2004). Op. cit. p19 CLADES. (1993). Citado por MORALES BARBERENA, C. en: “Evaluación de Productos Naturales para el Manejo del Gorgojo del Frijol y el Gorgojo del Maíz”. Tesis Universidad Nacional Agraria. Managua, Nicaragua. 53 42 2.4.1. El Sinini o Guanábana (Annona muricata L.) FIGURA 4. Fruto y follaje del Sinini o Guanábana FUENTE: Boletín Noticias SEPHU (2010) 2.4.1.1. Descripción Botánica “Árbol de hasta 12 metros de altura con tronco recto de hasta 25 cm de diámetro con la corteza externa de color castaño, de consistencia suave hasta rugosa con fisuras y la interna fibrosa y rosada, las ramas al principio ascendentes y péndulas al final formando una copa algo esférica. Las hojas alternas y simples; peciolo de 1 cm de largo; la lámina oblongolanceolada de 10 a 16 cm de largo y 5 a 8 cm de ancho, márgenes enteros, el ápice acuminado y la base atenuada, el haz verde oscuro brillante y el envés más pálido, con nervios laterales finos. Las flores bisexuales y solitarias a lo largo del tallo y a veces en inflorescencia de hasta 2 flores axilares y se dan de agosto a enero, son algo pubescentes de unos 43 4 cm de diámetro, pediceladas, con 3 sépalos y 6 pétalos verdes algo amarillentos, con numerosos estambres. El fruto se da de junio a noviembre, aunque florece y fructifica esporádicamente en cualquier momento del año, es un agregado sincárpico compuesto por muchos carpelos unidos de 10 a 40 cm de largo y 10 a 15 cm de diámetro y hasta 5 kg de peso, con frecuencia ovoide-elipsoide asimétrico; de color verde oscuro con espinas cortas y carnosas que recubren cada carpelo; la pulpa blanca, fibrosa y jugosa” (FAO, 1987, exsicatas del USZ y obs. pers. Citado por ARAUJOMURAKAMI, A. Et al. 2016). 54 2.4.1.2. Clasificación Taxonómica 54 Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Magnoliales Familia: Annonaceae Subfamilia: Annonoideae Tribu: Annoneae Género: Annona Especie: Annona muricata L., 1753 Nombre Común Sinini; Guanábana ARAUJO-MURAKAMI, A. Et al. (2016). “Frutales Silvestres y Promisorios de Pando”. 44 2.4.1.3. Distribución y Hábitat “Nativo de Mesoamérica y Colombia, no obstante, en la actualidad está cultivado en todo el trópico americano, africano y asiático” (FAO. 1987). Crece en ambientes cálidos y húmedos hasta los 1200 m de altitud, por lo general con suelos con buen drenaje desde arenosos hasta arcillosos” (ARAUJO-MURAKAMI, A. Et al. Op.cit.). “Se cultiva desde Bolivia a México. En Bolivia, a pesar de que es ampliamente cultivado, no hay cultivos a gran escala. Sin embargo, en otros países neotropicales como Brasil, Colombia y países centroamericanos se cultiva a gran escala en fincas y huertos. El fruto se cosecha cuando empieza a ablandarse o a madurar. No obstante, cuando se trata de producción a gran escala, los frutos se cosechan en una fase previa a la maduración y se colocan en canastas para su transporte al mercado o centro de acopio” (Ibíd). 2.4.1.4. Propiedades y Usos “Es frecuente encontrarlo en los huertos del oriente y Amazonía boliviana, en donde produce frutos a los 5 años y puede producir entre 1 y 50 frutos por año. Las hojas sirven para forraje de los animales (caprinos, ovinos), sus flores son melíferas, las hojas y semillas contienen alcaloides que poseen propiedades insecticidas, por lo tanto las semillas pulverizadas se utilizan para matar piojos, chinches, polillas y cucarachas. Asimismo en la medicina tradicional se utiliza los frutos, semillas, tallos, hojas, corteza y raíz para tratar enfermedades como: disentería, diarrea, parasitosis, fiebre, congestión y pasmo. En los últimos años se ha visto bastante 45 comercialización de las hojas como anticancerígeno. Sin embargo desde muchos años atrás se comercializan las hojas y corteza (molida) del Sinini para curar la diabetes y hojas enteras para preparar infusiones indicadas para curar los problemas del hígado, para mejorar la función del páncreas y para desparasitar a los niños” (Ibidem). 2.4.2. La Balsamina (Momordica charantia) 2.4.2.1. Descripción Botánica La Balsamina es “planta anual, herbácea, vivaz, de tallos flexibles, y crece hasta 5 m. Tiene hojas simples, lobuladas, de 4 a 12 cm de tamaño y nervaduras (de tres a siete) bien marcadas. Cada planta (dioica) dispone por separado de flores macho y hembra. La fruta presenta verrugas y forma oblonga y alargada. Seccionada presenta un hueco, conteniendo relativamente una delgada capa de carne alrededor de una cavidad central con semillas grandes y planas. FIGURA 5. Balsamina o Karela (Momordica charantia) FUENTE: https://www.prota4u.org 46 Las semillas y núcleo son blancas cuando la fruta esta inmadura y cuanto más madura este se tornaran más rojas y dulces. Las semillas podrán ser comidas en este momento, pero la carne será demasiado fuerte para ser comida. En este estado el núcleo rojo y dulce, es utilizado en el suroeste de Asia como ingrediente para la realización de ensaladas. La carne es crujiente y acuosa en textura, bastante similar al Pepino o chayota. La piel es tersa y comestible. La fruta es la mayoría de las veces comida verde, aunque también suele ser comida cuando empieza a madurar mostrando un color más amarillento, siendo entonces más amargo. Cuando está completamente madura su carne es de color anaranjado y de consistencia blanda. En los países centroamericanos, a esta planta se la conoce como ‘calaica’. En México específicamente en el Golfo de México se le conoce como ‘chote’ ”55. 2.4.2.2. Clasificación Taxonómica 55 Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Cucurbitales Familia: Cucurbitaceae Género: Momordica Especie: Momordica charantia L. Nombre Común: Balsamina; Karela En: https://es.wikipedia.org/wiki/Momordica_charantia 47 2.4.2.3. Distribución y Hábitat “Momordica charantia, conocida popularmente como Melón Amargo, Cundeamor chino o Balsamina y en algunas regiones de Sudamérica también llamada Tomaco, es una especie tropical o subtropical perteneciente a la familia Cucurbitaceae, ampliamente distribuida por su comestible fruta, que se caracteriza por ser una de las plantas más amargas de todas las hortalizas. No se conoce bien el origen de estas especies, pero está siempre asociada a los trópicos. Se cultiva mucho en el Sur y sudeste de Asia, en China, África y las Antillas” (Ibid). 2.4.2.4. Propiedades y Usos “Los melones amargos son raramente mezclados con otras hortalizas debido a su sabor intenso, aunque este puede ser moderado salándolos y posteriormente lavándolos antes de su consumo” (Ibid). “Esta es la forma silvestre de una planta domesticada importante, el melón amargo. No se consume mucho en México, pero es una verdura común en el sureste de Asia. Las hojas son comestibles como verdura. (Advertencia: la forma silvestre contiene sustancias tóxicas, así que ¡no se debe consumir!). Además se cultiva ocasionalmente como ornamental y es melífera. También se reporta como cobertura en plantaciones. Contiene varias sustancias medicinales, sobre todo las semillas, y se comercializan 48 extractos y tés. Tiene efectos hipoglucémicos (baja el azúcar de la sangre), antivirales, antitumorales y antioxidantes, pero también algunas sustancias potencialmente tóxicas o abortivas (lectinas, alcaloides y otras). Puede fortalecer el efecto de medicinas para diabéticos, y así causar hipoglucemias fatales” (HEIKE VIBRANS. 2009)56 . En Bolivia, la medicina tradicional ha usado la Balsamina desde tiempos ancestrales, como una especie medicinal aplicable a diversos tipos de dolencias y enfermedades como colesterol bajo; heridas infectadas; parásitos intestinales; diabetes y anti cancerígeno, sin embargo los estudios realizados son escasos. 2.4.3. La Carambola (Averrhoa carambola L.) FIGURA 6. Fruto y Follaje de Carambolo Averrhoa carambolo FUENTE: www.imagenesgoogle.com 56 HEIKE VIBRANS. (2009). “FICHA Técnica: Momordica charantia L.”. en: http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/cucurbitaceae/momordica-charantia/fichas/ficha.htm 49 2.4.3.1. Descripción Botánica “Árbol perennifolio de hasta 10 m de altura, de porte piramidal cuando joven, pero cuando adulto de copa globosa o redondeada, con las ramas colgantes. Hojas grandes, alternas, compuestas, imparipinadas, con 5 a 11 foliolos ovado a elípticos de hasta 10 cm de largo y 4 cm de ancho, glaucos por el envés; las hojas son sensibles al calor, la luz y se pliegan o cierran por la noche o cuando el árbol se agita. Inflorescencias axilares sobre pequeños pedicelos, con flores pequeñas de unos 4 mm de diámetro, de color blanco purpúreo, aromáticas. Fruto amarillo, de 8 a 15 cm de longitud presentando 3 a 5 costillas bien marcadas, con forma ovoide o elipsoidal y de sección transversal estrellada. Son algo ácido y ligeramente dulces o agridulces, con pocas semillas” (ARAUJO-MURAKAMI, A. Et al. 2016)57. 2.4.3.2. Clasificación Taxonómica 57 Op. cit. p 83 Reino : Plantae Subreino : Tracheobionta División : Magnoliophyta Clase : Magnoliopsida Subclase : Rosidae Orden : Oxalidales Familia : Oxalidaceae Género : Averrhoa 50 Especie : Nombre Común: Averrhoa carambolo L. Carambola 2.4.3.3. Distribución y Hábitat “Es originaria del sudeste de Asia, específicamente de Malasia e Indonesia y se cultiva en todos los trópicos y subtrópicos” (Ibid). “También se encuentra en América, en Colombia en la región de los Montes de María, el Valle del Cauca y en la Isla de San Andrés. Además también en República Dominicana, Venezuela, México, Honduras, Costa Rica, Panamá, Puerto Rico, Paraguay, Guatemala, El Salvador, Nicaragua, Cuba, Perú, en la costa del Ecuador y en el Amazonas de Brasil” (WIKIPEDIA. 2017). Aunque la bibliografía, no menciona la existencia de la Carambola en Bolivia, quienes viven en estas latitudes, dan fe de su presencia tanto en los Departamentos: Pando, Beni, Cochabamba, Chapare, La Paz y Santa Cruz. Lugares donde se los puede encontrar en cultivos aislados, e incluso en espacios públicos como plazas y jardineras donde la mayoría de las veces hace de planta ornamental. 2.4.3.4. Propiedades y Usos “Las carambolas se consumen principalmente como fruta fresca. Además, se pueden usar en ensaladas y como adorno y complemento en platos de carne. 51 Procesada se usa en forma de salsas, mermeladas, se puede secar y conservar en lata. También, recomiendan su consumo para aliviar los calambres” (Ibídem). “El consumo de Averrhoa carambola en personas con enfermedad renal crónica, en especial en aquellos en etapas avanzadas o que están en diálisis, se asocia a una severa neurotoxicidad, incluso reportándose un importante número de muertes secundarias a tal intoxicación. Los reportes de casos de intoxicación son de Brasil, Colombia y algunos países de Asia. En personas sin enfermedad renal crónica conocida, se han descrito casos de insuficiencia renal aguda por el consumo de grandes cantidades de esa fruta (en especial en forma de jugo) en presencia del estómago vacío que facilita su absorción; la intoxicación aguda en estos últimos parece estar relacionada con el alto contenido de oxalatos de la fruta, sin embargo, hasta ahora, no se ha identificado claramente la toxina responsable de la neurotoxicidad severa en las persona con ERC. El síntoma fundamental de la intoxicación es el hipo que posteriormente evoluciona a deterioro neurológico, somnolencia, estupor, coma y muerte. La única terapia que funciona en la intoxicación severa es la hemodiálisis, demostrándose en las series brasileñas la ineficacia de la diálisis peritoneal para tratar esta intoxicación” (WIKIPEDIA. 2017). 52 CAPÍTULO III 3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. MÉTODOS 3.1.1. Ubicación Geográfica del Área de Estudio El presente trabajo de investigación fue realizado en la ciudad de Cobija, Capital del Departamento Pando que está ubicado al Norte del Estado Plurinacional de Bolivia, es fronterizo con la República de Brasil. El trabajo de campo, fue ubicado en el área de laboratorios del ACBN, situados en el Bloque del ACBN en el Campus Universitario de la UAP. Este laboratorio está ubicado en el área urbana de Cobija y sus coordenadas son: 11º1’58’’ Latitud Sur y 68º45’31’’ Longitud Oeste. 53 “Fisiográficamente, Pando pertenece a la hylea amazónica, formado por bosques húmedos siempre verdes y de topografía semi-ondulada. En cuanto a clima, la zonificación del área del estudio fue realizada en base al índice de THORNTHWAITE58, que determina para la región Nor-Oeste de Bolivia el tipo climático C1 (húmedo). Las temperaturas registradas en la localidad fluctúan alrededor de 26,6 ºC como media; una máxima de 36,0 ºC y una mínima anual de 19,0 ºC. la precipitación media anual es de 1895 mm, con una distribución irregular, concentrándose el periodo más lluvioso en los meses de octubre a abril. La humedad relativa media anual es del 78 por ciento” (Marconi, M. 1992). 3.1.2. Materiales Equipos y Herramientas CUADRO 1. Descripción del Material, Equipos y Herramientas CANT. 16 1 1 2 1 1 5 5 3 2 1 12 1 1 1 1 1 1 1 3 3 1 24 8 58 UNIDAD piezas pieza pieza pieza pieza Pieza pieza pieza pieza pieza pieza pieza pieza Pieza pieza pieza pieza caja Caja resmas refiles refil piezas piezas DETALLE Frascos tipo entomológicas de vidrio Lupa grande Microscopio de campo Pinzas entomológicas Balanza digital en miligramos o gr. Licuadora industrial Frascos de vidrio de 500 ml Frasco de vidrio de 200 ml Marcador de CD rojo, azul y negro Bolígrafos rojo y azul Cinta yurex grande Bolsas de tela Pinza de corte de jardinero Cámara fotográfica digital Impresora Laptop Flash Memory USB 8Gb Guantes quirúrgicos descartables Cubre bocas descartables Papel bond tamaño carta Tinta color p/ impresora Epson Tinta negra p/ impresora Epson Anillado de Informes Empastados lomo duro USO Unidades experimentales Macro observación Micro observación Manejo de insectos Pesaje de los materiales Pulverización de material vegetal Depósito de los pulverizados Depósito de insectos Marcado de etiquetas Toma de datos Uso general Recolección material vegetal Recolección material vegetal Registro memoria fotográfica Elaboración de informes Elaboración de informes Presentación y defensa Manipuleo del experimento Manipuleo del experimento Elaboración de informes Impresión de informes Impresión de informes Presentación de borradores Presentación Informe Final THORNTHWAITE, CHARLES WARREN, (1899-1963); Climatólogo estadounidense, especialista en la clasificación de climas en http//www.biografiasyvidas.com. 54 3.1.2.1. Herramientas de Análisis Estadístico En este trabajo de investigación, el muestreo fue analizado con la Prueba de Fisher también conocido como Análisis de Varianza; y para hacer las pruebas de significancia se usó la Prueba de Tukey; aplicados mediante el software SPSS 17.5. 3.2. TIPO DE INVESTIGACIÓN La presente investigación se sitúa dentro de la categoría de estudios de investigación descriptiva de carácter experimental simple, por la envergadura de sus alcances se la considera como experimento pequeño. 3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL Por tratarse de unidades experimentales uniformes en un experimento pequeño realizado en laboratorio, se usó el diseño Bloques al Azar, con cuatro tratamientos, cuatro repeticiones y 4 bloques experimentales con 16 unidades experimentales. CUADRO 2. TRATAMIENTOS APLICADOS NOMENCLATURA T-1 T-2 T-3 T-4 TRATAMIENTO Polvo de Sinini (Annona muricata) Polvo de Carambola (Averrhoa carambola) Polvo de Balsamina (Momordica charantia) Sin ningún polvo aplicado CANTIDAD 5 gr 5 gr 5 gr 00 gr FUENTE: Elaboración propia 3.3.1. Tratamientos Ensayados Los tratamientos aplicados en la realización de este estudio fueron: ver Cuadro 2. 55 3.3.2. Unidades Experimentales El experimento comprendió un total de 16 unidades experimentales (frasco de vidrio), con cuatro tratamientos (tres tipos de polvos vegetales aplicados y un tratamiento testigo sin aplicación). En este bioensayo, se utilizaron frascos de vidrio de 2.5 litros de volumen y con boca ancha con su respectiva tapa roscada, las cuales eran semi abiertas cada tres días para permitir el paso del aire para la oxigenación de los insectos. Cada frasco o unidad experimental contenía 12 parejas de gorgojos (♀ y ♂) de la especie Acanthoscelides obtectus Say, adultos; 500 gr de frejol criollo y 5 gr de polvo de cada tratamiento en estudio correspondiente, excepto los testigos que no recibieron ningún polvo. 3.3.3. Repeticiones El experimento fue diseñado para el uso de cuatro repeticiones para cada tratamiento, condición que fue cumplida a cabalidad. 3.3.4. Insecto Infestante Utilizado La especie de insecto infestante utilizado, fue el gorgojo común (Acanthoscelides obtectus Say), también conocido como gorgojo pardo, de distribución cosmopolita. 3.3.5. Variables Evaluadas El estudio contempló la evaluación de las siguientes variables: 56 Numero de gorgojos vivos al final del experimento. Número de gorgojos muertos al final del experimento. Numero de granos de frejol sanos al final del experimento. Número de granos de frejol dañados al final del experimento. 3.4. DESARROLLO METODOLÓGICO 3.4.1. Etapa de Pre-Campo 3.4.1.1. Definición de Alcances del Ensayo Para esta investigación se utilizaron tres especies vegetales encontradas en el Departamento Pando, de quienes se conoce o sospechaba actividad repelente o biocida contra insectos. Estas especies fueron obtenidas en bosques aledaños o en el área rural cercana a Cobija. Las especies vegetales seleccionadas por las características citadas y los sujetos de interacción experimental fueron: CUADRO 3. Especies Vegetales Evaluadas MATERIAL VEGETAL SUJETO A EVALUACIÓN Annona muricata Sinini Momordica charantia Balsamina Averrhoa carambola Carambola FUENTE: Elaboración propia CUADRO 4. Materiales Biológicos Utilizados MATERIAL SUSTRATO DE APLICACIÓN Phaseolus vulgaris Frejol o frijol MATERIAL DE INFESTACIÓN Acanthoscelides obtectus Say Gorgojo común FUENTE: Elaboración propia 57 3.4.1.2. Definición del Marco Conceptual de Referencia Esta investigación, focalizó su atención en la búsqueda de controles alternativos para las poblaciones de gorgojo que se presentan durante la etapa de almacenamiento del frejol o frijol (Phaseolus vulgaris L.). Se contempló que estos métodos alternativos sean amigables con el medio ambiente y que puedan ser elaborados con los recursos existentes en la zona, esto es un aspecto fundamental ya que, lo que también se busca, es disminuir los costos de producción durante el almacenamiento, vistos que en esta etapa es donde se presentan las mayores pérdidas del producto por invasión del gorgojo. No centrarse en este aspecto puede ser contraproducente ya que la producción del frejol se tornaría poco rentable por los altos costos de control que implica el uso de insecticidas, que aparte de los efectos que puede ocasionar a la salud del productor y el consumidor final, también afecta el entorno ambiental precisamente por los componentes químicos que implica su aplicación. 3.4.2. Etapa de Campo Este trabajo de investigación, fue desarrollado en su etapa de campo en laboratorio y una vez desarrollado y concluido esta etapa, la información y los datos obtenidos fueron vaciados en una base de datos, para después ser objeto del análisis estadístico correspondiente, para lo cual fue utilizado un programa estadístico de computadora cuyo proceso fue realizado en gabinete. 3.4.2.1. Métodos de Recolección de Muestras Las muestras de plantas insecticidas se recolectaron en Cobija y alrededores o en 58 sitios rurales donde estuvieron disponibles. Contemplándose que de acuerdo a conocimientos empíricos y los saberes ancestrales de los campesinos, que mencionados en algunas obras consultadas, se tiene, que los frutos de la Carambola presentan escazas semillas, por lo que se usaron sus hojas por ser claramente un importante reservorio de sustancias que incluso después de secas mantienen actividad de desprendimiento de olores y aromas característicos. En el caso del Sinini se eligió trabajar con las semillas por ser estas abundantes y de fácil obtención, además de ser contenedoras de elementos quimiotrópicos que supuestamente tienen propiedades repelentes o biocidas. Y en el caso de la Balsamina por ser una herbácea frágil, blanda y de fácil procesamiento se usó toda su estructura vegetativa con excepción de la raíz. Los insectos fueron extraídos de bolsas de frejol previamente contaminados con el gorgojo y que hayan sido almacenados anticipadamente. 3.4.2.1.1. Colecta del Frejol El sustrato, en este caso el frejol sano para el muestreo, fue obtenido en el mercado local, especificando que sea un frejol de temporada en buen estado fitosanitario. La cantidad requerida fue calculada en ocho kilos de grano de frejol. 3.4.2.1.2. Colecta del Sinini El Sinini (Annona muricata) fue colectado en las ferias campesinas que son realizadas los días sábados y domingos en Cobija. Y la cantidad requerida fue de 59 30 unidades de fruta de Sinini en estado de madurez apto para consumo humano. Estos frutos fueron desmenuzados para obtener las semillas que se encuentran en el interior de cada fruto; los mismos una vez extraídos, fueron lavados para retirar la capa mucilaginosa que los cubre y sabor dulzón que hubiera atraído a insectos dañinos como las moscas. Una vez lavadas las semillas, fueron puestas a secar a la sombra para escurrir el agua que aún quedaba de la acción del lavado. Recién al día siguiente se puso a secar las semillas en verde en un cedazo grande a pleno sol. El peso inicial de las semillas en verde arrojó 343 gr, mismas que una vez secas pesaron 291,5 gr. 3.4.2.1.3. Colecta de la Balsamina La Balsamina (Momordica charantia), fue colectada en los alrededores de Cobija, más específicamente una parte en el barrio Mapajo y otra en barrio Villa Cruz. De esta planta se aprovechó toda la estructura vegetal con excepción de la raíz. El peso en verde de esta especie vegetal fue de 1898 gr y una vez seco arrojó un peso de 228 gr. 3.4.2.1.4. Colecta de la Carambola La Carambola fue obtenida en Cobija, más propiamente en el barrio Madre Nazaria en una propiedad privada, se colectaron ramas del árbol, de las cuales fueron aprovechadas las hojas, mismas que en verde pesaron 1449 gr y en estado seco arrojaron un peso de 190 gr. 60 3.4.2.2. Preparación de las Muestras de Material Vegetal Una vez realizada la colecta del material vegetal para el experimento, estas muestras fueron sometidas a un proceso de secado o deshidratación natural mediante su exposición directa al Sol durante el tiempo de 30 días, para enseguida proceder a su molienda para obtener el polvo vegetal requerido. Para ello se utilizó una licuadora industrial de alta revolución para enseguida tamizar el producto mediante tamiz de 0.5 mm de luz y así obtener los polvos vegetales. Los polvos obtenidos, fueron pesados y depositados en frascos cerrados y marcados para su posterior utilización. 3.4.2.3. Colecta del Material de Insectos Los insectos fueron extraídos de bolsas de frejol contaminado con el gorgojo (Acanthoscelides obtectus Say) y que hayan sido almacenados anticipadamente. Se buscó frejol “viejo” en el mercado de Cobija (Bolivia), Villa Epitaciolandia y de Brasileia (Brasil), de donde se pudo hacer acopio de frejol contaminado para obtener los gorgojos. Una vez obtenidos, estos fueron aislados en frascos de vidrio cerrados con tapa de tela, para ser contados y sexados con la ayuda de un microscopio de campo. 3.4.2.4. Establecimiento del Experimento El trabajo consistió en la identificación de tres especies vegetales que se dan en Pando y que hayan mostrado indicios o características de repelencia y/o acción biocida, para aplicarlas en Phaseolus vulgaris en situación de almacenamiento. Para esto se procedió al secado natural (al Sol) de las partes de las plantas 61 seleccionadas durante cuatro semanas, para enseguida desagregarlas (triturarlas y pulverizarlas) y usar el material obtenido como polvo para espolvorearlo en el frejol almacenado. Previamente se habían acondicionado 16 unidades experimentales consistentes en frascos de vidrio, a modo de cajas entomológicas, donde se depositaron 500 gramos de frejol (Phaseolus vulgaris) cosechado y seco, que se dejaron expuestos a la acción de también 24 ejemplares de Gorgojo común del frejol (Acanthoscelides obtectus Say) en cada unidad experimental. La aplicación del polvo (una relación de 600 gr de polvo x/c 60 k de granos de frejol) obtenido de las plantas repelentes, se realizó sobre el frejol almacenado en los frascos entomológicos en cantidades iguales para todas las repeticiones. Una vez instaladas las unidades experimentales (frascos), con sus respectivas cargas de material vegetal y de insectos, se comenzó a registrar en tablas diseñadas para el efecto todas las interacciones que se pudieron observar, es decir que se tomaron como fuente de información los siguientes aspectos, actividades o fenómenos que fueron observados. -presencia de gorgojos vivos (se cuenta y registra) -presencia de gorgojos muertos (se cuenta y registra) -conteo de granos dañados (se cuenta y registra) -conteo de granos sanos (se cuenta y registra) 62 3.4.2.4.1. Monitoreo y Desarrollo del Experimento 3.4.2.4.1.1. Muestreo A partir de esto se debió esperar la acción invasiva del Gorgojo que buscó los granos de frejol para dañarlo, sin descontar la acción que pueda ejercer el polvo del material desagregado de las tres especies supuestamente biocidas. El muestreo o apertura de las unidades experimentales, fue hecho a los 60 días después del inicio de la infestación de los gorgojos en cada uno de los tratamientos. Posteriormente se procedió a la observación, medición, conteo, pesaje y registro de las actividades resultantes de la interacción entre el Gorgojo-el frejol-y el material experimental. Para esto se utilizó un microscopio de campo, lupa, frascos separadores y balanza digital. Los datos recogidos, fueron anotados en tablas confeccionadas para el efecto y que constituyeron los insumos para procesar el análisis estadístico del ensayo. 3.4.2.4.1.2. Determinación de la Mortandad de los Gorgojos Con respecto a la determinación de gorgojos aún vivos, el análisis comenzó con la realización de un conteo general de gorgojos vivos en cada unidad experimental (frasco), cuyos datos fueron alimentando una base de datos en Excel, misma que se ingresó al programa estadístico, empleando la prueba no paramétrica de Tukey, para establecer el mejor control entre los tratamientos a un nivel de significancia convencional de 0,05. 63 3.4.2.4.1.3. Determinación del Grano Sano y Dañado Para el caso del porcentaje del daño al grano de frejol, se empleó el método del conteo y peso de los granos, tanto la sana como la dañada, empleando la siguiente fórmula: Vistos % daño = nd (ps/ns) x 100 nd (ps/ns) + ps Donde: nd= número de granos dañados ps= peso de granos sanos ns=número granos sanos 3.4.2.4.1.4. Determinación de la Acción Biocida de los Tratamientos Según Rendon Huerta, Juan A. (2007), este autor con base en el criterio propuesto por Lagunes y Rodríguez (1989), de quienes cita que “se consideran prometedores los polvos vegetales que producen una mortalidad mayor del 40 % (…). Respecto a la determinación de la acción biocida de los tratamientos, se puede hacer mención que de los cuatro tratamientos, se espera que por lo menos una manifieste acción positiva de efecto biocida sobre el gorgojo Acanthoscelides obtectus Say. 3.4.3. Etapa de Post-Campo 3.4.3.1. Tabulación de Datos Esta actividad fue realizada en gabinete y consistió en la realización de un ordenamiento lógico de cada uno de los resultados obtenidos en el experimento, 64 para su posterior análisis mediante la ejecución del ANOVA. 3.4.3.2. Análisis y Sistematización de la Información Toda la información recabada en la etapa de campo, fue vaciada en tablas, para proceder a la aplicación del análisis de varianza (ANOVA) específico para el diseño experimental utilizado. Posteriormente, los resultados fueron comprobados mediante la Prueba de Tukey para establecer comparaciones e identificar el mejor tratamiento para el control de Acanthoscelides obtectus. 65 CAPÍTULO IV 4. RESULTADOS El ensayo experimental, se llevó a cabo con la finalidad de establecer la actividad biocida de tres conocidas especies vegetales amazónicas, de amplia distribución en el Departamento Pando, cuales son la Balsamina (Momordica charantia); el Sinini (Annona muricata L.) y la Carambola (Averrhoa carambola L.). La acción de control insecticida atribuidas a estas especies fueron evaluadas y comparadas con el grado de daño causado al sustrato en el que fueron inoculados, es decir que una vez concluido el experimento se hizo el conteo y observación de cada grano de frejol (Phaseolus vulgaris L.) para determinar los porcentajes de daño causado frente al material remanente que no fue alcanzado por el ataque de los insectos. En primera instancia se mostrará el daño causado por los gorgojos en el grano de frejol y en seguida la mortandad y sobrevivencia de los gorgojos. 66 4.1. DETERMINACIÓN DE LA ACCIÓN BIOCIDA SOBRE LOS GRANOS 4.1.1. Porcentaje de Granos Sanos Post-Experimento TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 99.0 98,6 97,04 98,16 CUADRO 5. GRANOS SANOS REPET. REPET. REPET. MEDIA II III IV % 97,87 95,5 96,45 97,205 98,05 0 4,0 50,1625 98,73 91,54 92,75 95,015 0 96,46 95,3 72,48 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO Los granos de Phaseolus vulgaris L. fueron clasificados en granos sanos y granos dañados, esto para ver la acción invasiva que habían tenido los gorgojos. De los cuatro tratamientos el que mayor porcentaje de efectividad de protección a los granos tuvo fue el T-1 (polvo de Sinini) con 97,205 por ciento de granos sanos. Y el que menos efectividad de protección a los granos fue el T-2 (polvo de Carambola) con 50,1625 por ciento. 4.1.2. Porcentaje de Granos Dañados Post-Experimento TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 1 1.4 2,96 1,84 CUADRO 6. GRANOS DAÑADOS REPET. REPET. REPET. MEDIA II III IV % 2,13 4,5 3,55 2,795 1,95 100,0 96,0 49,8375 1,27 8,46 7,25 4,985 100,0 3,54 4,7 27,52 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO En cuanto a los granos dañados de Phaseolus vulgaris, de los cuatro tratamientos, el que peor porcentaje de protección demostró fue el T-2 (polvo de Carambola) con 49,8375 por ciento de granos dañados, anotándose que este Tratamiento en su repetición III fue atacado al 100 por ciento de sus granos. Seguido por el T-4 (testigo sin ningún polvo) con 27,52 por ciento de grano dañado; que sin embargo también fue objeto del 100 por ciento de daño en la Repetición II. 67 4.2. DETERMINACIÓN DE LA SOBREVIVENCIA Y MORTANDAD DEL GORGOJO 4.2.1. Supervivencia de Gorgojos Post-Experimento TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 0 28 13 10 CUADRO 7. GORGOJOS VIVOS REPET. REPET. REPET. TOTAL II III IV 44 28 18 90 23 193 102 346 27 22 18 80 88 78 90 266 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO La supervivencia de gorgojos después del experimento, muestra que el T-3 (polvo de Balsamina) fue el más efectivo pues solo sobrevivieron 80 individuos de A. obtectus Say; en tanto que el T-1 (polvo de Sinini) fue el segundo mejor colocado ya que le sobrevivieron solo 90 individuos gorgojos. 4.2.2. Mortandad de Gorgojos Post-Experimento TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 28 64 128 53 CUADRO 8. GORGOJOS MUERTOS REPET. REPET. REPET. TOTAL II III IV 137 87 97 349 424 1286 1090 2864 198 206 158 690 1532 25 23 1633 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO En cuanto a la mortandad de A. obtectus Say, el tratamiento que más acción biocida tuvo fue T-2 polvo de Carambola; seguido en segundo lugar por T-4 que fue el Testigo sin aplicación de ningún polvo vegetal; T-3 y T-1 en tercer y cuarto lugar respectivamente. 68 4.3. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ESTADÍSTICO El principal objetivo del análisis de varianza (ANOVA) es contrastar la Hº que generalmente plantea que todas las medias de los diferentes grupos son iguales, o lo que es lo mismo, si todos los grupos tienen la misma media entonces todos tienen la misma acción, que puede ser negativa o positiva. 4.3.1. Resultados Estadísticos Para Granos Sanos El promedio del número de granos sanos al final del experimento varió desde 1133 en el tratamiento Carambola hasta 2359 en el tratamiento Sinini, sin embargo por la considerable variación en los datos del mismo tratamiento, el Análisis de Varianza indica diferencia estadística NO significativa entre tratamientos, corroborado por la Prueba de Tukey que lo agrupa en un solo sub-conjunto. CUADRO 9. Número de Granos Sanos Post Hoc TRAT. G R A N O S S A N O S POST-HOC REPET. REPET. REPET. REPET. MEDIA I II III IV MATERIAL EN POLVO 1 2412 2357 2289 2377 2358,75 2 2277 2158 0 96 1132,75 Carambola 3 2300 2332 2360 2305 2324,25 Balsamina 4 2292 0 2320 2192 1701 Elaboración Propia: con base en datos obtenidos post-laboratorio. Sinini TESTIGO 69 CUADRO 10. Pruebas de los Efectos Inter-Sujetos Variable Dependiente: N° Granos Sanos Suma de Media Origen Cuadrados Tipo gl F Sig. Cuadrática III Modelo 6,161E7 7 8801354,277 10,484 ,001 Repet 1040027,187 3 346675,729 ,413 ,748 Tratam 4067922,188 3 1355974,063 1,615 ,253 Error 7555649,063 9 839516,563 Total 6,917E7 16 a. R cuadrado = ,891 (R cuadrado corregida = ,806) CUADRO 11. Número de Granos Sanos DHS de Tukeya,b Tratamientos Carambola Testigo dimension1 Balsamina Sinini Sig. N 4 4 4 4 Subconjunto 1 1132,75 1701,00 2324,25 2358,75 ,296 70 4.3.2. Resultados Estadísticos Para Granos Dañados El promedio del número de granos dañados al final del experimento varió desde 67 en el tratamiento Sinini hasta 1224 en el tratamiento Carambola, sin embargo por la considerable variación en los datos del mismo tratamiento, el Análisis de Varianza indica diferencia estadística NO significativa entre tratamientos, corroborado por la Prueba de Tukey que lo agrupa en un solo sub-conjunto. CUADRO 12. Número de Granos Dañados Post-Hoc TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 24 32 70 43 REPET. II 50 42 30 2397 REPET. III 108 2513 218 85 REPET. IV 87 2310 180 108 MEDIA 66,75 1224,25 124,5 658,25 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO CUADRO 13. Pruebas de los Efectos Inter-Sujetos Variable Dependiente: N° Granos dañados Suma de Origen cuadrados tipo gl III Modelo 9,050E6 7 repet 1202307,688 3 tratam 3514452,687 3 Error 8481473,563 9 Total 1,753E7 Media cuadrática F 1292920,491 400769,229 1171484,229 942385,951 Sig. 1,372 ,425 1,243 ,322 ,740 ,350 16 CUADRO 14. Número Granos Dañados DHS de Tukeya,b Tratamientos d i m e n s i o n 1 Sinini Balsamina Testigo Carambola Sig. Subconjunto 1 N 4 4 4 4 67,25 124,50 665,75 1224,25 ,384 71 4.3.3. Resultados Estadísticos Para Gorgojos Vivos El promedio del número de gorgojos vivos varió de 20 con Balsamina hasta 85,5 con la aplicación de Carambola, sin embargo, debido a la gran variabilidad en cada tratamiento, el Análisis de Varianza indica diferencia estadística NO significativa entre los cuatro tratamientos sometidos a estudio, como lo corrobora la Prueba de Tukey que lo agrupa en un solo sub-conjunto. Es decir los cuatro tratamientos tuvieron similares efectos. CUADRO 15. Gorgojos Vivos TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 0 28 13 10 REPET. II 44 23 27 88 REPET. III 28 193 22 78 REPET. IV 18 102 18 90 MEDIA 22,5 86,5 66,75 66,5 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO CUADRO 16. Pruebas de los Efectos Inter-Sujetos Variable Dependiente:N° Gorgojos Vivos Origen Suma de Cuadrados Tipo III 60710,250a 9467,250 13022,750 15033,750 75744,000 Modelo repet tratam Error Total a. gl 7 3 3 9 16 R cuadrado = ,802 (R cuadrado corregida = ,647) CUADRO 17.N° Gorgojos Vivos DHS de Tukeya,b Tratamientos di me nsi on 1 Media Cuadrática Balsamina Sinini Testigo Carambola Sig. N 4 4 4 4 Subconjunto 1 20,00 22,50 66,50 86,50 ,169 8672,893 3155,750 4340,917 1670,417 F 5,192 1,889 2,599 Sig. ,013 ,202 ,117 72 4.3.4. Resultados Estadísticos Para Gorgojos Muertos El número de gorgojos muertos varió desde 77,25 en el tratamiento Sinini hasta 716,00 en el tratamiento Carambola, sin embargo debido a la gran variación al interior de los tratamientos, el análisis de varianza indica diferencias estadísticas NO significativas entre los tratamientos sometidos estudio, lo que es confirmado por la Prueba de Tukey que lo agrupa en un solo sub-conjunto. CUADRO 18. Gorgojos Muertos TRAT. 1 2 3 4 REPET. I 28 64 128 53 REPET. II 137 424 198 1532 REPET. III 87 1286 206 25 REPET. IV 97 1090 158 23 MEDIA 87,25 621,5 172,5 408,25 MATERIAL EN POLVO Sinini Carambola Balsamina TESTIGO CUADRO 19. Pruebas de los Efectos Inter-Sujetos Variable Dependiente:N° Gorgojos muertos Origen Modelo repet tratam Error Suma de Cuadrados Tipo III 3,393E6 526406,500 951315,500 2143096,000 Total gl 5536274,000 Media Cuadrática 7 3 3 9 16 a. R cuadrado = ,613 (R cuadrado corregida = ,312) CUADRO 20. N° Gorgojos Muertos DHS de Tukeya,b Tratamientos dimension1 Sinini Balsamina Testigo Carambola Sig. N 4 4 4 4 Subconjunto 1 87,25 172,50 408,25 716,00 ,324 484739,714 175468,833 317105,167 238121,778 F 2,036 ,737 1,332 Sig. ,158 ,556 ,324 73 CAPÍTULO V 5. DISCUSIÓN En el presente trabajo de investigación, se pudo establecer que el Polvo de Sinini fue el que mejor protegió al grano de frejol (97,2 %) contra el ataque de A. obtectus Say y el peor tratamiento para proteger los granos de frejol (50,16 %) fue el Polvo de Carambola. Sin embargo cuando se analizó el porcentaje de granos dañados, fue el Polvo de Carambola el que tuvo mayor presencia de granos dañados (49,83 %), lo que le da correspondencia con el porcentaje de granos sanos obtenidos con el mismo polvo de Carambola. Lo que si llamó la atención fue el hecho de que en el porcentaje de granos dañados, el segundo lugar en ineficiencia lo obtuvo el Tratamiento T-4 que corresponde al Testigo (27,52 %). Esta anomalía, parece confirmar lo que se esperaba respecto al T-4 Testigo, ya que 74 era de esperarse que el sustrato de granos de frejol inoculado con A. obtectus Say, fuera atacado libremente al no habérsele adicionado ningún polvo insecticida que pueda controlar su proliferación y el consiguiente daño a los granos. Respecto a la acción biocida de algunas plantas, López et al., (2010) hacen mención que las plantas son organismos vivos que están en constante interacción con su ecosistema, de manera que los metabolitos secundarios que producen están cambiando continuamente de concentración. Esto hace que las plantas, sus extractos o sustancias, algunas veces no manifiesten actividad biológica mientras que en otras ocasiones muestran actividad insectistática o insecticida. Esta variabilidad indica que existen factores intrínsecos y extrínsecos que afectan la concentración y actividad de las sustancias insectistáticas e insecticidas. Los factores como edad de la planta (White, 1948), temperatura y humedad relativa, atmosférica (Singh, 1987), precipitación (Schmutterer, 1990), fertilidad y pH del suelo donde crece la planta (Ermel et al., 1987), intensidad de la luz solar (Stokes y Redfern, 1982), humedad relativa y temperatura del almacén (Ermel et al., 1987), y del ambiente durante el bioensayo (Harries, 1945), deben estar en condiciones óptimas para alcanzar el mejor efecto en insectos. Al parecer lo que López Et al. (2010) manifiesta, tiene coincidencia con la deficiente acción insecticida presentada por el T-2 Carambola, y los factores intrínsecos y extrínsecos a los que este autor se refiere deben ser tomados en cuenta a la hora de seleccionar el material destinado a convertirse en extracto o polvo vegetal para uso experimental. 75 CAPÍTULO VI 6. CONCLUSIONES Al a luz del análisis matemático, los porcentajes de Grano Sano post hoc nos muestran que el T-1 Polvo de Sinini fue el que mejor protección logró ofrecer al grano de frejol en condiciones de almacenamiento rústico, con una media porcentual de 97,2 por ciento de Grano Sano. El segundo mejor posicionado en efectividad fue el T-3 Polvo de Balsamina que alcanzó una media porcentual de 95 por ciento de granos sanos en las cuatro repeticiones. En tanto que el menos eficaz fue el T-2 Polvo de Carambola con una media porcentual de 50,1 por ciento de Grano Sano. Respecto al cumplimiento del Objetivo General, se puede establecer que el bioensayo planteado ha sido cumplido, pues la acción de ensayar tres especies vegetales se ha realizado, aunque los resultados del experimento no hayan determinado 76 la diferencia de los tratamientos entre sí. Respecto de los Objetivos Específicos, también se ha cumplido el cometido, pues el ensayo ha logrado establecer que las tres especies ensayadas tienen acción biocida o insecticida, aunque en diferentes porcentajes de efectividad y eficacia, siendo 1º el Polvo de Sinini como la más potente, 2º el Polvo de Balsamina y 3º el Polvo de Carambola. Sin embargo el ANOVA de contraste y la Prueba de Tukey mostraron que entre los tratamientos no existe diferencia significativa alguna, lo que implicaría que todos los tratamiento tuvieron un efecto similar y que el análisis estadístico no destacó a ninguno. Razón por la cual se acepta la Hº que plantea la igualdad de los cuatro tratamientos agrupándolos en un solo sub-conjunto. 77 CAPÍTULO VII 7. RECOMENDACIONES De acuerdo a los resultados obtenidos en este experimento el uso de polvos vegetales provenientes de plantas con metabolitos biocidas o insecticidas parece ser un medio de control eficaz contra estos insectos. Los porcentajes de Grano Sano obtenidos por el polvo de semilla de Sinini, lo muestran como una especie prometedora en este campo, por lo que se recomienda realizar mas ensayos que incluyan las variables de diferentes niveles de dosis, y se considere el uso de otras partes de la planta como ser: las hojas, la corteza del tronco y las raíces. Respecto a las tres especies evaluadas, se recomienda descartar a la Carambola como especie de control insecticida, pues en el presente ensayo ha quedado establecido su pobreza de acciones de repelencia insecticida; en cuanto a las otras dos especies se recomienda hacer mas ensayos a diferentes niveles de aplicación y porcentaje. 78 La efectividad y eficacia de las especies estudiadas, han sido evaluadas matemáticamente, por lo que el alcance de sus conclusiones son aproximadas si los comparamos con los resultados arrojados por el análisis estadístico reflejados en el ANOVA y la Prueba de Tukey que son concluyentes. Sin embargo se recomienda continuar ensayando la actividad biocida de los polvos de Sinini y de Balsamina bajo diferentes niveles de intensidad, incluyendo la posibilidad de ensayar con la otra especie de gorgojo: Zabrotes subfasciatus B. En cuanto a los resultados del Análisis Estadístico, al no haberse logrado determinar diferencias entre los tratamientos, se recomienda volver a ensayar considerando la inclusión de nuevas variables como el tiempo de exposición extendido y la medición de la humedad relativa ambiente, para ver si aparecen cambios en el accionar tanto de la variable independiente como de la dependiente. También es importante considerar la realización de ensayos en los cuales se hagan infestaciones mixtas entre Acanthoscelides obtectus Say y Zabrotes subfasciatus B. Esto con el propósito de observar si existe algún tipo de competencia entre estas dos especies de insectos, cuyos resultados puedan tal vez ser utilizados como una forma de control, ya que se ha visto que estos dos insectos se presentan en forma mixta y simultánea en los depósitos o almacenes de granos de frejol. Cobija, noviembre de 2018 79 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANÓNIMO. (1975); CIAT. (1986). Citado por Rendon Huerta, Juan. A. (2007). “Evaluación de Plantas Silvestres Contra Gorgojo del Frijol en Almacén”. ARAUJO-MURAKAMI, A., REYES, J.F., MILLIKEN, W. (2016). “Frutales Silvestres y Promisorios de Pando”. Herencia/Museo de Historia Natural NKM, Cobija, Bolivia. 96 pp. BONET, A.; MORALES, C.O.; ROJAS, C.V. (2005). “El Control Biológico con Parasitoides, una Alternativa para Limitar a los Gorgojos en Frijol Almacenado”. Instituto de Ecología A.C. Xalapa, Veracruz, Mexico. BRECHELT, ANDREA. (2004). “Manejo Ecológico de Plagas y Enfermedades”. Ed. 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Montaje de Unidades Experimentales ANEXO IV DESARROLLO DEL EXPERIMENTO ANEXO IV DESARROLLO DEL EXPERIMENTO FOTO 9. Conteo y registro del grano de Phaseolus vulgaris L. FOTO 10. Sexage y registro del gorgojo FOTO 11. Elementos para el conteo de gorgojos: pipeta de succión; lupa de gran aumento y microscopio FOTO 12. Analizando la muestra FOTO 13. Capturando los gorgojos vivos Post-ensayo con la pipeta succionadora ANEXO V INSTRUMENTAL DE APOYO ANEXO V INSTRUMENTAL DE APOYO FOTO 14. Instrumentos usados: microbalanza digital; lupa gran angular; microscopio. FOTO 15. Balanza común y micro balanza de joyero FOTO 16. Pipeta utilizada para extraer gorgojos FOTO 17. Licuadora industrial usada para pulverizar el material vegetal a ensayarse