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Revista Colombiana de Entomología

Print version ISSN 0120-0488

Rev. Colomb. Entomol. vol.30 no.2 Bogotá Jul./Dec. 2004

 

Introduccion y evaluacion de Phymastichus coffea (tlymenoptera: Eulophidae) en fincas de pequeños caficultores, a traves de investigaciòn participativa

Introduction and evaluatiòn of Phymastichus coffea (tlymenoptera: Eulophidae) in smallholder coffee farms, through participatory research

LUIS FERNANDO ARISTIZABAL A.1, HUGO MAURICIO SALAZAR E.2 CARLOS GONZALO MEJIA M.3, ALEX E. BUSTILLO P.4

1 Autor para correspondencia: Ing. Agr. Disciplina de Entomologia. Cenicafe A. A. 2427, Manizales. E-mail: luis.aristizabalt@cafedecolombia.com. Convenio 1CO-CFC- CABI Bioscience - FEDERACAFE.

2 Ing. Agr. Disciplina de Entomologia, Cenicafe. E-mail: hmauricio.salazar@cafedecolombia.com

3 Administrador de Empresas Agropecuarias. Auxiliar III de lnvestigaciòn. Disciplina de Entomologia Cenicafe. E-mail: carlosgonzalo.mejia@cafedecolombia.com

4 Ph. D. Investigador Principal I. Disciplina de Entomologia Cenicafe. E-mail: alex.bustillo@cafedecolombia.com

5 Actualmente CABI Bioscience, con sede en Londres.


Resumen. Cenicafe en convenio con el ICO-CFC-CABI Bioscience adelanto un proyecto de investigacion participativa con pequeños caficultores de Caldas, Quindio y Risaralda relacionado con el manejo de la broca del cafe. Durante este proyecto se realizaron las primeras liberaciones de Phymastichus coffea (La Salle) en Colombia, con el proposito de darlo a conocer a los caficultores. iniciar su introduccion y evaluar su establecimiento. En el estudio se consideraron 41 fincas localizadas entre 1.200 y 1.800 m de altitud. Durante 20 meses el manejo de la broca se baso en recolecciones frecuentes de cafe maduro y en liberaciones de P. coffea. Los caficultores realizaron evaluaciones de infestacion de broca, posiciones de penetracion en los frutos y colectaron frutos infestados para evaluar el establecimiento del parasitoide. En total se colectaron 455 muestras de frutos infestados. En el 49,2% (N = 224) de las muestras se observò la presencia de P. coffea. Se detectò la presencia de P. coffea hasta 14 meses despues de la ultima liberacion. En las fincas de los municipios de Balboa, Montenegro y Belalcazar se observaron los parasitismos mayores 5,6, 5,6 y 4.7% en promedio, respectivamente. En contraste, las fincas de los municipios de Riosucio. Buenavista y Santa Rosa de Cabal presentaron parasitismos menores 0,7, 1,3 y 1,9% en promedio. respectivamente. El parasitismo maximo fue 42%. Es importante resaltar la presencia de P. coffea en el 87,5% de los predios en donde fue liberado, ya que se demuestra que se puede establecer en los agroecosistemas cafeteros del pais.

Palabras clave: Establecimiento. Caficultores. Hypothenemus hampei. Control biològico. Parasitoides.


Summary. In collaboratiòn with ICO-CFC-CABI Bioscience, Cenicafe conducted a farmer participatory research project with smallholder coffee growers in Caldas, Quindio and Risaralda, related to the management of the coffee berry borer. During this study the first release of Phymastichus coffea (La Salle) was made in Colombia with the main purpose of allowing farmers to learn about this parasitoid, initiate its introduction, and evaluate its establishment. Forty-one coffee farms participated in the study, which were located between 1.200 and 1.800 meters elevatiòn. For 20 months coffee berry borer management was based on frequent harvests of mature coffee and releases of P. coffea. Farmers made evaluatiòns of insect infestaciòn, positions of borer penetratiòn in the berry and collected infested berries to evaluate the parasitoid establishment. Altogether 455 samples of infested berries were collected. In 49,2% (N = 224) of the samples the presence of P. coffea was observed. The presence of P. coffea was detected up to 14 months after the last release. In farms of Balboa, Montenegro and Belalcazar, the highest parasitism was observed: mean of 5,6. 5,6 and 4,7%, respectively. In contrast, farms of Riosucio, Buenavista and Santa Rosa de Cabal, had lower parasitism: mean of 0,7. 1,3 and 1,9%. respectively. Maximum parasitism observed was 42%. It is important to emphasize that P. coffea was present in 87,5 % of the farms where it was released, demonstrating that it can be established in the coffee agroecosystems of the country.

Key words: Establishment. Coffee growers. Hypothenemus hampei. Biological control. Parasitoids.


Introduccion

Tres parasitoides de origen africano considerados enemigos naturales de la broca del cafe Hypothenemus hampei (Ferrari), (Coleoptera: Scolytidae) han sido introducidos exitosamente a Colombia entre 1989 y 1995, por la Federacion Nacional de Cafeteros de Colombia, a traves de Cenicafe y el Institute) Intemacional de Control Biològico IICB5, con el proposito de criarlos y liberarlos en cafetales afectados por la broca, buscar su establecimlento en el campo para convertirlos en reguladores de poblaciones de la broca del cafe (Orozco y Aristizabal 1996; Bustlllo et al. 1996; Bustillo et al. 1998). Dos de los parasitoides introducidos son Hymenopteros de la familia Bethylidae. Cephalonomia stephanoderis Betrem (Avispita de Costa de Marfil) y Prorops nasuta (Waterston) (Avispita de Uganda), ambos actuan como ectoparasites de estados inmaduros de broca, es decir. colocan sus posturas sobre la superficie de las larvas, prepupas y pupas; tambien actuan como depredadores, alimentandose de todos los eslados biologicos de la broca (Orozco y Aristizabal 1996; Aristizabal et al. 1998. Bustillo et al. 1998; Bacca 1999).

El tercero es un Hymenoptero de la familia Eulophidae, Phymastichus coffea (La Salle) (Avispita de Togo), actua como endoparasito de adultos, colocando posturas dentro de la broca (Borbon 1989; Feldhege 1992; Orozco y Aristizabal 1996; Baker 1999; Orozco 2001). Desde 1996 Cenicafe realizo la segunda introducciòn de este parasitoide procedente de Kenya (Africa), con previa cuarentena llevada a cabo en los laboratories del CABI Bioscience en Ascot Inglaterra, con el proposito de establecer una colonia para poder desarrollar una metodologia de cria masiva (Orozco 2002) y posteriormente introducirlos en los agroecosistemas cafeteros del pais con presencia de la plaga. En Colombia, la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe cnenta con la mayor colonia de produccion de P. coffea del mundo. Hasta finales del 2002. se produjeron 31'857.182 adultos los cuales se han utilizado en investigaciòn. liberaciones de campo y envio a otros paises cafeteros (Orozco 20026). Frente a este nuevo parasitoide se desconoce su capacidad de adaptaciòn y de establecirniento en los agroecosistemas cafeteros del pais. Por tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la adaptabilidad y establecimiento del parasitoide P. coffea en fincas pequeñas de caficultores del eje cafetero, a traves de investigaciòn participativa.

Una nueva forma de generar, evaluar, validar, adaptar y transferir tecnologias es mediante la investigaciòn participativa, en la cual se involucran agricultores, extensionistas e investigadores para evaluar las tecnologias bajo las condiciones socioeconomicas y agroecològicas de los agricultores (Ashby 1992; Stroud 1993; Bentley 1995).

Cenicafe en convenio con la Organizaciòn Internaciònal del cafe (ICO), el Fondo Comun de Productos Basicos (CFC) y CABI Bioscience adelantò un proyecto de investigaciòn participativa con pequeños caficultores colombianos de los departamentos de Caldas, Quindio y Risaralda. relacionado con el manejo de la broca del cafe entre los anos 1998 y 2002 (Bentley et al. 2002; Aristizabal et al. 2002a; Aristizabal et al. 2002b). Uno de los temas de interes por parte de caficultores y tecnicos fue adelantar estudios con los parasitoides en el campo. En este estudio se presentan resultados sobre la introduccion y establecimiento de P. coffea, los cuales fueron evaluados en la zona central cafetera de Colombia. Durante la planeaciòn, ejecucion y discusion de resultados, se conto con la participaciòn de caficultores y extensionistas de cada region.

Materiales y Metodos

A partir de diciembre de 1999, se realizaron las primeras liberaciones del parasitoide P. coffea, en Colombia, con el propòsito de darlo a conocer a los caficultores del proyecto de investigaciòn participativa de Cenicafe, iniciar su introduccion en cafetales afectados por la broca y evaluar su establecimiento en el campo. En el estudio participaron 41 propietarios de pequeñas fincas (Tabla 1), en cada una el caficultor selecciono un lote comercial de cafe, para realizar las liberaciones del parasitoide. Los lotes fueron completamente heterogeneos con el propòsito de evaluar el establecimiento de P. coffea, bajo diferentes condiciones agroecologicas.

Los lotes se ubicaron entre 1.200 y 1.800 msnm. El numero de arboles por lote vario entre 600 y 5.000. El area ocupada en los 41 lotes fue aproximadamente de 16 hectareas. Las variedades de cafe sembradas se distribuyeron asi: 10% Arabigo, 39% Caturra y 51% Colombia. Los arboles presentaron diferentes edades de cosecha: entre 1 y 15 anos de edad; la densidad por hectarea vario entre 2.500 y 7.500 arboles. La topografia se distribuyo asi: 8% plana, 17% ondulada y 75% pendiente. El 78% presento sombrio especialmente de platano, guamos y frutales, el 22% restantes estuvieron a libre exposicion solar. Durante 20 meses, el manejo de la broca del cafe en los lotes seleccionados se baso en las recolecciones frecuentes de cafe maduro. cada 15 a 20 dias y en las liberaciones de P. coffea. Los caficultores se comprometieron a no realizar aplicaciones de insecticidas en los lotes durante el tiempo del estudio. La disponibilidad de los parasitoides para las liberaciones en campo y las evaluaciones del parasitismo fue coordinada con la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe. En compania de los caficultores se realizaron evaluaciones mensuales de los niveles de infestaciòn de broca mediante el metodo de las 30 ramas por hectarea recomendado por Cenicafe (Bustillo et al. 1998), las evaluaciones de las posiciones de la broca en los frutos (100 frutos infestados por lote) y se colectaron frutos (50) infestados los cuales se llevaron a la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe para evaluar la presencia del parasitoide a traves del estereoscopio.

En el laboratorio, de cada fruto infestado se extrajo la broca adulta y se deposito sobre una gota de agua colocada previamente en un porta objetos. Posteriormente, mediante el uso del estereoscopio (20 x de aumento) se diseco la broca adulta a traves de pequeñas micro agujas, separando la cabeza y el abdomen, para observar, al interior del cuerpo de la broca, la presencia o ausencia de los estados inmaduros del parasitoide (huevos, larvasy pupas). El porcentaje de parasitismo de P. coffea fue estimado a traves de la siguiente expresion:

% p = bp / tbe * 100

De donde:

P = Parasitismo de P. coffea, dado en porcentaje (%)

BP = Brocas parasitadas (Con estados inmaduros del parasitoide en su interior)

TBE = Total de brocas evaluadas

Adicionalmente, se determino la mortalidad de los adultos de P. coffea ocasionada por la manipulaciòn durante el transporte desde la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe hasta las fincas en las cuales se liberaron los parasitoides. El transporte de los parasitoides se realizo a traves de tarros fotograficos y con muselina, para facilitar la aireacion; los tarros se empacaron en una nevera de icopor con hielo en el fondo, para reducir la temperatura y disminuir la actividad de los parasitoides. Despues de las liberacion, se cuantificò el numero de adultos de P. coffea que quedaron muertos dentro de los tarros fotograficos, posteriormente se estimo la mortalidad de los parasitoides.

La informaciòn registrada sobre los niveles de infestaciòn de broca. las posiciones de la broca en los frutos y el parasitismo de P. coffea, se analizo para cada finca en particular (41 fincas) y para cada municipio (9 municipios), teniendo en cuenta el numero de evaluaciones realizadas durante los 20 meses del estudio (535 evaluaciones en total). El analisis de la informaciòn se realizo a traves de estadistica descriptiva.

Resultados y Discusion

Para evaluar el establecimiento de P. coffea, se analizaron los datos obtenidos durante 20 meses en el proyecto de investigacion participativa de Cenicafe. En total se liberaron 2'213.600 adultos de P. coffea. distribuidos entre 2 y 5 liberaciones por lote. Los niveles de infestacion de broca al momento de las liberaciones oscilaron en promedio entre 1,2 y 6,2 %; las brocas adultas vivas en la posicion AB, es decir, iniciando el ataque a los frutos de cafe, oscilaron en promedio entre 16,8 y 33.5% (Tabla 2).

El numero de liberaciones realizadas y la cantidad de P. coffea liberados por lote de cafe, fue diferente para cada finca. Esta situaciòn se presento debido a los siguientes aspectos: 1-Al numero promedio de frutos infestados por arbol, determinado al cuantilicar el total de frutos infestados en 20 arboles por lote; 2-A los niveles de infestaciòn de broca; 3-A la cantidad de brocas vivas dentro de los frutos en la posicion AB; 4-A la disponibilidad de parasitoides en la Unidad de Cria de Cenicafe y 5-Al interes de los caficultores en trabajar con este parasitoide.

El seguimiento del parasitismo de P. coffea se realizo durante 20 meses. Sin embargo, en relacion con el establecimiento de P. coffea. se detecto la presencia del parasitoide hasta 14 meses despues de la ultima liberacion (Tabla 3). Se encontro este tiempo como maximo, ya que se realizaron varias liberaciones por predio durante los primeros meses del estudio.

En total se colectaron 455 muestras de frutos infestados, para evaluar el parasitismo en laboratorio. En el 49,2% (224) de las muestras se observo P. coffea. En las fincas de los municipios de Balboa, Montenegro y Belalcazar se observaron los parasitismos mayores 5,6; 5,6 y 4,7% en promedio, respectivamente. En contraste, las fincas de los municipios de Riosucio, Buenavista y Santa Rosa de Cabal presentaron los parasitismos menores 0,7, 1,3 y 1,9% en promedio, respectivamente. En estos municipios los niveles de infestacion de broca fueron bajos al momento de hacer las liberaciones de P. coffea, ademas, las fincas de los dos liltimos municipios se localizaron a mayor altitud entre 1.550 y 1.800 m. Sin embargo, a pesar de observarse parasitismos menores a mayor altitud, P. coffea logro adaptarse y establecerse en esas localidades. El parasitismo encontrado para cada una de las fincas oscilo en promedio entre 0,4 y 9,4%. El maximo parasitismo de P. coffea fue 42%, correspondiente a la finca "El Porvenir" localizada en Balboa y el promedio general para todas las fincas (41) fue de 3,1%.

Al analizar el establecimiento de P. coffea segun el numero de fincas en donde fue liberado, se encontro su presencia en 36 (87,8%) del total de las fincas consideradas en el estudio. El establecimiento por municipio, segun el numero de fincas en donde se observo la presencia de P. coffea, oscilo entre 50 y 100% (Fig. 1). En otros estudios realizados por Quintero et al. (1998) se encontro el establecimiento de los parasitoides C. stephanoderis y P. nasuta cuatro anos despues de haber sido liberados en cafetales con presencia de broca, en el sur del pais en diferentes municipios del departamento de Marino. Estos resultados indican que de los tres parasitoides introducidos al pais se han establecido los dos betilidos y que la tendencia de P. coffea es a establecerse en los agroecosistemas cafeteros colombianos.

Poblaciones de broca y de P. coffea

En relacion con los niveles de infestacion de la broca en los lotes en donde se libero el parasitoide, se observo variacion para cada finca. Al consolidar la informacion procedente de 535 evaluaciones de infestacion se encontro por municipio, oscilaciones entre 1,0 ± 0,8 y 4,8% * 3,7 de infestacion en promedio (Tabla 4). Estas evaluaciones de las poblaciones de broca presentaron un comportamiento normal en relacion con niveles de infestacion presentados en el eje cafetero.

En las figuras 2, 3 y 4 se observa las poblaciones de broca y el parasitismo de P. coffea presentado en Ires fincas representativas del estudio:

1- En la finca "El Laurel", Montenegro, Quindio. los niveles de infestacion de broca oscilaron entre 1,9 y 13,4%. El promedio durante 20 meses fue 5,9%. A partir del mes de enero de 2001 se observo un incremento significativo de la pobiacion de broca. debido a una labor de eliminacion de cafetales viejos realizada en una finca vecina, sin dejar los arboles trampa. Pbr lo tanto, se incremento la pobiacion de broca. En esta finca se liberaron 72.500 adultos de P. coffea, distribuidos en 5 liberaciones realizadas en los mcses de enero, febrero, abril, julio y noviembre de 2000. P. coffea se observo a traves del tiempo, con niveles de parasitismo entre 0 y 18%, con un promedio de 6,1%. En agosto de 2001, nueve meses despues de la ultima liberacion, se observo P. coffea, encontrandose 6% de parasitismo.

2- En la finca "La Carmelita", Balboa, Risaralda, los niveles de infestacion de broca fluctuaron entre 0,9 y 10,5%. El promedio de infestacion durante 19 meses fue 4,7%. A partir de enero de 2001 los niveles de broca se incrementaron en el lote, debido posiblemente a recolecciones deficientes despues de finalizada la cosecha principal del ano 2000, cambios climaticos presentados en la zona y a la altitud baja de la finca (1.250 m). En esta finca se liberaron 56.950 adultos de P. coffea distribuidos en cuatro liberaciones realizadas durante los meses de febrero, abril y agosto de 2000 y febrero de 2001. Los niveles de parasitismo fluctuaron entre 0 y 18%, presentandose 6.2% en promedio (Fig. 3). El parasitoide se observo hasta 5 meses despues de la ultima liberacion.

3- En la finca "El Deseo", Belalcazar, Caldas, la infestacion de broca vario entre 0,4 y 12%. Durante 12 meses se encontro 4,0% ± 3,5 de infestacion en promedio (Fig. 4). Se liberaron 92.000 adultos de P. coffea distribuidos en tres liberaciones realizadas durante los meses de febrero, marzoy julio de 2000. El parasitismo vario entre 0 y 28%, encontrandose 5.1% en promedio. El parasitoide se observo hasta 4 meses despues de la ultima liberacion.

Los descensos de los niveles de parasitismo observados en todas las fincas, se debieron muy probablemente a la labor de recoleccion frecuente de frutos maduros que realizaron los caficultores. Por lo tanto, se hace necesario seguir realizando liberaciones adicionales para reforzar el establecimiento y el efecto del parasitoide en la regulacion de las poblaciones de broca.

Estudios realizados en cafetales demuestran el alto potencial que tiene P. coffea, comoenemigo natural de la broca del cafe. Vergara et al. (2001b) encontraron que P. coffea posee buena capacidad de busqueda de adultos de broca, registrando parasitismos entre 15 y 94,7% al evaluar su dispersion en campo. Vergara (1998) y Echeverry (1999) coinciden en afirmar que la mejor relacion de liberacion de P. coffea es 1:1 (Avispa: Broca) registrando parasitismos entre 49 y 66,5%. Los estudios mas recientes realizados en campo, muestran que P. coffea puede alcanzar niveles de parasitismo entre 77 y 85% (Jaramillo 2002). A pesar de que los parasitismos encontrados en este estudio sobre establecimiento fueron bajos, es importante resaltar la presencia de P. coffea en el 87.5% de los predios en donde fue liberado, ya que se demuestra la buena capacidad de adaptaciòn en los agroecosistemas cafeteros del pais.

Mortalidad de adultos de P. coffea durante la liberacion

Es importante mencionar que durante la manipulaciòn de los adultos de P. coffea en el proceso de empaque y transporte desde la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe hasta las fincas en las cuales se liberaron, se presento mortalidad de adultos. debido al estres que ocasiona dicho proceso y a las condiciones ambientales especialmente temperaturas altas (mayores a 24 °C) durante la liberacion en los cafetales, a pesar de tomarse mediadas especiales para el transporte de los parasitoides (tarros fotograficos con muselina. empacados en nevera de icopor con hilo en el fondo). En 12 liberaciones se estimò la cantidad de parasitoides liberados en 120.000 adultos, despues de la liberacion se encontraron 11.292 adultos muertos dentro de los recipientes; es decir, 9,5% ± 5,5 dc mortalidad. Esta situaciòn sugiere la necesidad de tomar medidas que ayuden a disminuir la mortalidad de los parasitoides durante la liberacion, para favorecer su eficacia en el campo.

Comentarios de los caficultores sobre los parasitoides

En reuniones veredales y en los encuentros de caficultores experimentadores que se realizaron durante la vigencia del proyecto IPA -MIB de Cenicafe, se han manifestado comentarios sobre C. stephanoderis, P. nasuta y P. coffea por parte de los caficultores (Aristizabal et al. 1999; Aristizabal et al. 2002a) algunos de ellos se presentan textualmente a continuaciòn: "La positiuo de las avispitas es que no contaminan, son muy buenas obreras. son faciles de liberar".... "Lo negativo de las avispitas es que cuando el programa con Cenicafe termine, no sabemos en donde uamos a conseguirlas y a que precio nos las puedan vender, pero estamos dispuestos a comprarias"... "Al principio yo no creia en esos animalitos, pero ahora viendo la broca muerta si creo en la tal avispita nueva". (P coffea).

Conclusiones

- En el estudio se observe a P. coffea en el 87,8% de los lotes de cafe donde se libero.

- El endoparasitoide P. coffea se encontrò hasta 14 meses despues de haber sido liberado en los cafetales.

- Los parasitismos observados fueron bajos, debido posiblemente a las recolecciones frecuentes de frutos realizadas por los caficultores y a las cantidades liberadas en los cafetales; sin embargo, se evidencia su establecimiento en las zonas donde se libero.

Agradecimientos

A los pequeños caficultores del proyecto IPA - MIB de Cenicafe por su valiosa colaboracion y contribucion al conocimiento tecnologico. Al Dr. Jaime Orozco Hoyos y Diana Soraya Rodriguez Arenas funcionarios de Cenicafe y al personal de la Unidad de Cria de Parasitoides de Cenicafe por el suministro de material biològico y las evaluaciones de laboratorio. Al personal auxiliar y profesional de la Disciplina de Entomologia de Cenicafe. A los Comites Departamentales de Cafeteros de Caldas. Quindio y Risaralda, Al convenio FEDERA-CAFE - ICO - CFC - CABI Bioscience por la financiacion del proyecto.

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Recibido:Abr.22/2003 Accptado: Sep. 15/2003

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