SECCIÓN AGRÍCOLA / AGRICULTURE
ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN / RESEARCH PAPER

 

Diagnóstico de Leucoptera coffeella (Lepidoptera: Lyonetiidae) y sus parasitoides en el departamento de Antioquia, Colombia

 

Diagnostic of Leucoptera coffeella (Lepidoptera: Lyonetiidae) and its parasitoids in the department of Antioquia, Colombia

 

 

Gonzalo David-Rueda^I; Luis Miguel Constantino C.^II; Esther Cecilia Montoya^III; Oscar E. Ortega M.^IV; Zulma Nancy Gil^V; Pablo Benavides-Machado^VI

^IIng. Agrónomo, estudiante M. Sc. Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia, gonzalo.david@cafedeantioquia.com
^IIEntomólogo, M. Sc. Investigador Científico II, Cenicafé, Chinchiná, luismiguel.constantino@cafedecolombia.com
^IIIEstadístico, M. Sc. Investigador Científico III, Cenicafé, Chinchiná, esthercecilia.montoya@cafedecolombia.com
^IVBiólogo Entomólogo, M. Sc. Profesor asociado, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia, oeortega@unal.edu.co
^VIng. Agrónomo, Ph. D. Investigador Científico II, Cenicafé, Chinchiná, Zulma.Gil@cafedecolombia.com
^VIIng. Agrónomo, Ph. D. Investigador Científico III, Cenicafé, Chinchiná, pablo.benavides@cafedecolombia.com, autor para correspondencia

 

 

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RESUMEN

El minador de la hoja del café, Leucoptera coffeella, es una de las principales plagas del cultivo del café (Coffea arabica) en la región neotropical, ocasionando pérdidas en rendimiento hasta del 80%, en países como Brasil. En Colombia ha sido poco estudiado, debido a que los ataques han sido esporádicos. Esta investigación exploratoria fue conducida con el propósito de realizar un diagnóstico del minador y sus parasitoides en el departamento de Antioquia, donde se evaluó el porcentaje de infestación de la plaga y el parasitismo natural, a través de un muestreo bietápico en más de 1.100 lotes cafeteros entre 2 y 5 años de edad. Se evaluaron 60 árboles por lote mediante un muestreo sistemático, durante cuatro momentos entre los años 2013 y 2014. Los resultados mostraron promedios de infestación del minador inferiores al 2% y promedios de parasitismo que oscilaron entre 58 y 89 %. Emergieron en total, 787 parasitoides del orden Hymenoptera, familia Eulophidae, distribuidos en dos subfamilias: Eulophinae y Entodininae. Se identificaron siete especies: Closterocerus coffeellae, Closterocerus lividus, Zagrammosoma multilineatum, Pnigalio sarasolai, Horismenus sp., Horismenus n. sp., y Apleurotropis n. sp., estas dos últimas nuevas especies para Colombia, y quizás para la ciencia. El controlador natural más abundante fue C. coffeellae. Se recomienda el manejo de esta plaga, a partir de una estrategia de control biológico por conservación.

Palabras clave: Coffea arabica. Enemigos naturales. Minador de la hoja del café. Control natural. Control biológico por conservación.

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ABSTRACT

Coffee Leaf Miner, Leucoptera coffeella is one of the main insect coffee pests in the Neotropics, causing yield decreases up to 80%, in countries such as Brazil. In Colombia, this insect pest has been poorly studied, since the damage it causes has been sporadic. This exploratory investigation was carried out in order to diagnose the damage caused by the coffee leaf miner and its parasitoids in the department of Antioquia. Pest infestation levels were evaluated as to incidences of natural parasitism, identifying the species of the parasitoids, through a bietapic sampling performed in more than 1,100 coffee crops between the ages of 2 and 5 years. Sixty (60) coffee trees per crop were evaluated four times through systematic sampling between 2013 and 2014. The results indicated an average of leaf miner infestation level under 2%, and parasitism levels between 58 and 89 %. In total, 787 parasitoid individuals emerged, all belonged to the Order Hymenoptera, family Eulophidae, comprising two subfamilies: Eulophinae and Entodininae. Seven parasitoid species were identified: Closterocerus coffeellae, Closterocerus lividus, Zagrammosoma multilineatum, Pnigalio sarasolai, Horismenus sp., Horismenus n. sp., and Apleurotropis n. sp. These last two new species for Colombia, and perhaps for science. The most abundant natural enemy of coffee leaf miner was the species C. coffeellae. The management of this insect pest by means of a conservation biological control strategy is recommended.

Key words: Coffea arabica. Natural enemies. Coffee leaf miner. Natural control. Conservation biological control.

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Introducción

Leucoptera coffeella (Guérin-Méneville & Perrottet, 1842) (Lepidoptera: Lyonetiidae) comúnmente llamado minador de la hoja del café, es un microlepidóptero de hábitos crepusculares que presenta dimorfismo sexual, con una relación de sexos 1:1, de color blanco plateado, antenas filiformes más largas que el cuerpo, las alas anteriores presentan los márgenes anales flecosos y una mancha o anillo negro rodeado de un halo amarillo brillante. Su ciclo de vida, en función de los cambios de temperatura, varía entre 30 a 45 días (Cárdenas 1991; Bustillo 2008).

El minador es considerado una de las plagas más graves para el café en la región neotropical (Green 1984), debido a que cuando sus poblaciones alcanzan el nivel de plaga, las defoliaciones pueden ser superiores al 67%, por lo tanto, las mermas en la producción pueden ser hasta del 52% (Souza y Reis 1992; Vega et al. 2006). El daño que ocasiona la larva en la lamina foliar ha sido ampliamente estudiado en países productores como Brasil, Ecuador y México (Souza y Reis 1992; Carvalho et al. 2004; Guerreiro-Filho 2006; Neves et al. 2006; Vega et al. 2006; Barrera 2008; De la Mora et al. 2008; Lomelí-Flores et al. 2009; Malo et al. 2009; Alves et al. 2011; Scalon et al. 2011). Considerándola como una plaga clave en muchos países productores particularmente Brasil (Souza y Reis 1992; Fragoso et al. 2002a; Carvalho et al. 2004; Guerreiro-Filho 2006; Michereff et al. 2007; Bacca et al. 2008; Alves et al. 2011).

Los daños en la planta son producidos por la larva, la cual es de forma ahusada con anillos muy notorios y más anchos hacia la cabeza; puede llegar a medir hasta 4 mm de longitud. Pasa por cuatro estadios larvales, cuyo estado dura entre 16 a 26 días (Cárdenas 1991; Bustillo 2008). Los daños se presentan al perforar la parte superior de la epidermis de la hoja y penetrar el mesófilo, alimentándose del tejido de empalizada; las lesiones que se forman entre la epidermis, son también llamadas galerías o minas (Parra 1985). El nivel de daño económico estimado en lotes en producción es del 30% (Parra et al. 1995; Neves et al. 2006; Constantino et al. 2011).

En Colombia los ataques son comunes en cultivos de café en levante localizados a bajas altitudes (< 1.300 msnm), caracterizadas por ser cálidas y favorecido por densidades de siembra menores de 7.500 árboles por hectárea, manejo inadecuado de arvenses y uso indiscriminado de agroquímicos (Cárdenas 1991; Bustillo 2008; Constantino et al. 2011). Contrario a lo que ocurre en Brasil, la abundancia de parasitoides en Colombia posiblemente ha evitado que el minador se convierta en plaga clave (Constantino et. al. 2011; Benavides et. al. 2013).

Los parasitoides del minador han sido estudiados en varias partes de mundo. Bigger (1973) en África norte de Tanzania registró seis especies pertenecientes a las familias Eulophidae, Braconidae y Encyrtidae para la especie Leucoptera caffeina Washburn 1940. Barrera (2008) en América tropical registró 20 morfoespecies de parasitoides de himenópteros, siendo los eulófidos los más comunes. En México, Lomelí-Flores et al. (2009) encontraron una gran diversidad, 22 especies de Eulophidae, encontrando que los endoparasitoides son más abundantes que los ectoparasitoides.

En Colombia, Constantino et al. (2011), mencionan 16 especies de parasitoides presentes en el país. Sin embargo, el excesivo control de arvenses ha conllevado a una mayor incidencia de la plaga (Cárdenas 1991), debido a que en campo, los adultos se alimentan del néctar producida por muchas de estas, aparte las arvenses influyen en la diversidad y abundancia de los parasitoides (Altieri et al. 1999; Arcila et al. 2007; Pereira et al. 2007). De otro lado, el uso indiscriminado de insecticidas químicos de amplio espectro, eliminan los parasitoides e incrementan las poblaciones del minador por encontrarse protegidas entre las hojas infestadas, además de causar problemas de resistencia en la plaga (Fragoso et al. 2002a; 2002b; 2003; Ambrogi et al. 2006; Fernandes et al. 2010). En Brasil por ejemplo existen cerca de 94 productos comerciales recomendados para su control, que corresponden a 30 ingredientes activos de los cuales el 36% y 17% corresponden a la clase toxicológica I y II respectivamente (Ministério da Agricultura, Pecuaria e Abastecimiento do Brasil. 2014).

Sumado a las anteriores problemáticas y frente a un escenario de cambio climático (Walther et al. 2002; Ghini et al. 2008b); El minador del café podría convertirse en una plaga importante para el país (Constantino et al. 2011) en ausencia de sus enemigos naturales, con posibilidades de que sus poblaciones alcancen niveles de daño económico en los cafetales (Hamada et al. 2006; Ghini et al. 2008a; 2008b; Assis et al. 2012), debido a que la región andina del país es considerada como uno de los ecosistemas más vulnerables al cambio climático (IDEAM 2007).

Las experiencias de manejo del minador de la hoja del café en el país son escasas, y se basan en la aspersión de insecticidas químicos organofosforados y piretroides, sin tener en cuenta el impacto ambiental o efecto sobre la fauna benéfica asociada al cultivo. No existe información sobre la composición de parasitoides tampoco de depredadores, fundamental en el control biológico de este insecto plaga. Por lo tanto, se propuso en el presente trabajo de investigación contribuir al conocimiento y diagnóstico del minador de la hoja del café L. coffeella y sus parasitoides en el departamento de Antioquia, a partir de la determinación de los porcentajes de infestación y parasitismo natural de la plaga, bajo las conjeturas a) el porcentaje de incidencia del minador en cultivos de café en Antioquia no supera el 30% y b) existen especies no registradas del minador en el departamento de Antioquia.

 

Materiales y métodos

Este estudio se realizó en las fincas cafeteras del departamento de Antioquia durante un año entre mayo 2013 - 2014. El parámetro promedio por lote de infestación de minador de la hoja del café, L. coffeella se estimó de acuerdo con la estructura del muestreo bietápico, donde la primera etapa estuvo conformada por los distritos y la segunda etapa por las fincas. Para la conformación del marco del muestreo, se identificó en el Sistema de Información Cafetera-SICA (base alfanumérica geo-referenciada que contiene los atributos de cerca de 2 millones de lotes en Colombia, equivalentes a 965 mil hectáreas de café de propiedad de 560 mil productores) (FNC 2013), todos los distritos cafeteros, con más de seis fincas cafeteras. Una vez conformado el marco de muestreo, se seleccionaron aleatoriamente el 50% de los distritos y en cada uno se seleccionaron aleatoriamente cinco fincas. En cada una de éstas, se tomó un lote de café joven entre 2 a 5 años (población). Se realizaron cuatro evaluaciones entre mayo y septiembre de 2013 y entre enero y mayo de 2014 (fechas de muestreo).

Para estimar la infestación de L. coffeella, en el lote seleccionado, se hizo un recorrido sistemático entre surcos eligiendo 60 árboles. Para esto, se escogieron los árboles centrales de los surcos del lote. Si el lote presentaba 60 surcos, se evaluó en un árbol por surco, si tenía 30 surcos, se tomaron dos por surco; y si tenía 120 surcos, se tomaba un árbol cada dos surcos. En cada árbol se seleccionó una rama productiva del tercio medio, en la cual se contabilizó el número de hojas totales y aquellas afectadas por minador.

Para cada lote se determinó el porcentaje de hojas con minador de acuerdo con el total de hojas evaluadas (variable de interés), con la siguiente relación:

Con la variable de interés se identificó por distrito el mínimo y máximo observados y se estimó el parámetro promedio por lote de infestación por L. coffeella para el departamento con su respectivo intervalo, con un coeficiente de confianza del 95%.

Para obtener el parasitismo natural del minador del café en el departamento de Antioquia, se recolectaron hasta 10 hojas minadas en los árboles infestados seleccionados durante el muestreo para la estimación del parámetro descrito anteriormente. Las hojas infestadas retiradas se depositaron en sobres de manila sellados e identificados con el código del lote de acuerdo con el SICA. Posteriormente se seleccionaron, bajo estereoscopio, las minas activas (Constantino et al. 2011; Benavides et al. 2013) recortando estas con una tijera. Las minas activas se reconocen por el halo de color amarillo alrededor de la lesión necrosada. Las minas se trasladaron posteriormente al laboratorio general de Entomología de Cenicafé en neveras de icopor con gel refrigerante. Estas se individualizaron y se depositaron durante 30 días en cajas de cría que contenían en un recipiente una solución al 10% de KCl para mantener la humedad relativa, cubiertas con tela tull blanco en condiciones de laboratorio, con temperaturas de 27 ± 2 °C y 70 ± 10% de humedad relativa, para permitir la emergencia de la plaga o sus enemigos naturales.

Una vez emergidos los insectos de las minas activas, se identificaron las especies de enemigos naturales de L. coffeella en el departamento de Antioquia, y se determinó el porcentaje de parasitismo (variable complementaria) para cada lote, con la siguiente relación:

Con esta variable se identificó para el departamento de Antioquia el promedio de parasitismo por lote, error estándar y mínimos y máximos observados para cada fecha de muestreo; así como la riqueza de enemigos naturales, en términos del número de especies emergidas y la abundancia de especies determinada como el número total de individuos de parasitoides que emergieron de las minas activas.

La identificación a nivel de familia y género se hizo con la ayuda de claves taxonómicas (Borror et al. 1989; Hanson & Gauld 1995; Gibson et al. 1997; Sharkey 2006; Burks 2012). Para la identificación a nivel de especie, se enviaron duplicados del material colectado al especialista en la familia Eulophidae, Dr. Christer Hansson del Museo de Entomología y Ecología de la Universidad de Lunds en Suecia.

Cada uno de los predios seleccionados fue visitado durante un lapso de dos semanas en los meses en los cuales se realizaron los muestreos, para lo cual se contó con la participación de los 105 Extensionistas del Comité de Cafeteros de Antioquia.

 

Resultados y discusión

El Sistema de Información Cafetera contenía información sobre 94 municipios cafeteros en el departamento de Antioquia, agrupados en 118 distritos, 113.936 fincas, un área sembrada en café de 133.405 hectáreas con un promedio de edad de 5,7 años.

En la Tabla 1, se ilustra, el tamaño de muestra y los resultados del muestreo. El porcentaje de infestación promedio por lote de L. coffeella en el departamento de Antioquia estuvo entre 0,23 y 1,65, de tal manera que en el 50% de los lotes no había infestación, y en aquellos que si había, los máximos observados oscilaron entre 9,92 y 82,72% de infestación (Tabla 1 y fig. 1). El nivel de daño económico del 30%, establecido para esta plaga (Parra et al. 1995; Neves et al. 2006; Constantino et al. 2011), se alcanzó en tan solo 3 lotes del total de 1.131 evaluados, los cuales a su vez estaban localizados en distritos de Valparaíso, Ciudad Bolívar y Betania (Figs. 1C y 1D).

Con el fin de establecer las causas por las cuales se presentaron los niveles de infestación por minador en aquellos lotes donde se reportaron los valores máximos en cada muestreo, se visitaron nuevamente las fincas de los distritos Valparaíso 001, Ciudad Bolívar 001, Betania 001 y Tarso 001, donde se realizó un análisis crítico de la situación agronómica. Dichos niveles de infestación obedecieron al uso indiscriminado de insecticidas químicos de amplio espectro y posiblemente al mal manejo de arvenses, específicamente en la finca La Germania del municipio de Tarso (Distrito Tarso 001) (Fig. 2). Estas observaciones son soportadas con otros estudios (Fragoso et al. 2002a; 2002b; 2003), dado que el mal uso de pesticidas conlleva a la selección por resistencia, a la eliminación de la fauna benéfica de otros insectos, y al consecuente resurgimiento de plagas secundarias limitantes; igualmente, la eliminación de las arvenses nobles, disminuye la disponibilidad de alimento para los enemigos naturales, de tal manera que la fauna benéfica se refugia en otros ambientes adyacentes y lejanos del cultivo de café (Fragoso et al. 2002a; 2002b; 2003; Ambrogi et al. 2006; Fernandes et al. 2010; Constantino et al. 2011; Benavides et al. 2013).

En este estudio se pudo evidenciar porcentajes de infestación de minador por debajo del 2% en el departamento, corroborando la conjetura que los porcentajes de infestación de L. coffeella en Antioquia no superan el 30%. Sin embargo, se sugiere seguir monitoreando los daños causados en aquellas fincas y distritos que se encontraron por encima del nivel de daño económico.

Para la identificación de enemigos naturales de minador en el departamento de Antioquia y la estimación del porcentaje de parasitismo, se obtuvieron hojas infestadas de 234 fincas, de las cuales 121 contenían minas activas, a partir de las cuales emergieron 1.075 insectos. 787 de éstos correspondieron a especímenes de parasitoides del Orden Hymenoptera, superfamilia Chalcidoidea, familia Eulophidae, subfamilia Entodininae, la cual agrupó el 71,43% y Eulophinae con el 28,57% restante (Tabla 2).

Los promedios de parasitismo natural de minador de la hoja del café en Antioquia superaron el 58% en todas las fechas de muestreos (Tabla 3), lo cual indica valores superiores al mínimo establecido en 20% (Constantino et al. 2011) para considerar una aplicación de insecticidas. El mayor número de minas activas y porcentajes de parasitismo fue obtenido durante septiembre de 2013, momento en el cual se reportaron los niveles de infestación por minador más altos y los meses más secos del estudio. Estos resultados corroboran los hallazgos de Constantino et al. (2011), Benavides et al. (2013) quienes señalan que en Colombia no se justifica el uso de insecticidas químicos para el control de minador, dado que el porcentaje de parasitismo es superior del 30% en condiciones naturales.

 

 

El presente estudio corrobora los resultados de Da Palma-Santos & Pérez-Maluf (2010) quienes sugieren a los parasitoides himenópteros como importantes enemigos naturales de L. coffeella, demostrando su eficiencia en el control natural y contribuyendo así al equilibrio ecológico del agroecosistema cafetero.

Se encontró mayor cantidad de endoparasitoides que ectoparasitoides. Estos resultados son concordantes con lo encontrado por Lomelí-Flores et al. (2009). La emergencia de todos los parasitoides se presentó entre los 25 y 30 días, lo cual concuerdan con lo hallado por otros estudios (Reis Junior et al. 2000a, b; Melo et al. 2007; Amaral et al. 2010; Ecoli et al. 2010; Benavides et al. 2013).

La riqueza de especies de enemigos naturales de minador de la hoja del café, agrupó todos los individuos de himenópteros en siete especies de eulofidos parasitoides (Tabla 3). Estas fueron identificadas como Zagrammosoma multilineatum (Ashmead), Pnigalio sarasolai De Santis, Closterocerus coffeellae (Ihering), Closterocerus lividus (Ashmead), Horismenus sp., Horismenus n. sp., y Apleurotropis n. sp. (Fig. 3), consideradas estas dos últimas especies nuevos registros para Colombia y posiblemente nuevas para la ciencia. El hecho de haber agrupado todas estas especies dentro de la familia Eulophidae, corrobora que los resultados de Antioquia concuerdan con los hallazgos para Colombia de Cárdenas (1991), Bustillo (2008), Constantino et al. (2011), y en América por Reis Junior et al. (2000b), Melo et al. (2007), Pereira et al. (2007), Barrera (2008), Lomelí-Flores et al. (2009), Da Palma-Santos & Pérez-Maluf (2010), Ecoli et al. (2010) quienes también identificaron los parasitoides más abundantes de minador pertenecientes a la misma familia.

De igual manera, Barrera (2008), Bustillo (2008), Lomelí-Flores et al. (2009), Constantino et al. (2011) señalan los géneros Horismenus y Apleurotropis como importantes agentes de control en otras regiones cafeteras de América, a pesar de haber obtenido un solo individuo en este estudio. Los resultados de Reis Junior et al. (2000b), Melo et al. (2007), Pereira et al. (2007), Amaral et al. (2010) destacan al género Horismenus como un importante regulador de las poblaciones de minador en la caficultura de Brasil. Horismenus n. sp., y Apleurotropis n. sp., a pesar de ser los primeros registros para Colombia, deben ser consideradas especies de alta importancia ecológica en el agroecosistema cafetero.

De todas las especies de parasitoides halladas en este estudio, C. coffeellae fue la más abundante y Horismenus sp., Horismenus n. sp., y Apleurotropis n. sp., las menos abundantes. Estos resultados confirman los hallazgos de Cárdenas (1991) y Constantino et al. (2011) al registrar a C. coffeellae como parasitoide primario del minador de la hoja del café y considerarla como la más importante en Colombia, debido a su abundancia, distribución y adaptación. En este sentido, Pereira et al. (2007), Bustillo (2008), Lomelí-Flores et al. (2009), Ecoli et al. (2010) destacan la importancia de C. lividus, P. sarasolai, y Z. multilineatum, en el control natural de la plaga y sugieren deben ser consideradas como agentes primarios en la regulación de poblaciones de minador. De acuerdo con Flórez y Hernández (1981), pese a las bajas densidades de minador encontradas en algunas subregiones, los parasitoides son eficientes en la regulación de las poblaciones de la plaga en condiciones naturales, con una especialización y capacidad de búsqueda. Con los resultados de esta investigación se pudo corroborar la conjetura que en el departamento de Antioquia existían especies no registradas para Colombia de parasitoides de L. coffeella. Sin embargo, se sugiere seguir monitoreando aquellas fincas y distritos donde se encontraron estas dos nuevas especies (Figs. 3J-K, 3L).

Las especies de parasitoides de L. coffeella colectados e identificados en este estudio están conservadas en la colección entomológica de Cenicafé (Museo Entomológico Marcial Benavides) sistematizadas bajo los códigos MEMB 20169 hasta MEMB 20264.

 

Conclusiones y recomendaciones

Los resultados obtenidos durante este diagnóstico indican que las poblaciones del minador del café, L. coffeella en Antioquia se encontraban bajo control natural durante el estudio por parte de un complejo de especies de parasitoides; los niveles de daño ocasionados por el minador de la hoja del café no superaron el nivel de daño económico y el parasitismo natural osciló entre 58 y 89% durante el periodo del estudio.

Es recomendable, hasta que se obtengan datos por un periodo mayor y con mayor frecuencia, antes de comenzar los periodos secos, realizar un plateo en plantaciones de café de menos de dos años, manteniendo la cobertura de arvenses nobles (malezas) en las calles, para permitir la sobrevivencia y establecimiento de los enemigos naturales que controlan naturalmente el minador de la hoja del café, contribuyendo así a la sostenibilidad económica y ambiental de la zona cafetera. Este estudio deberá ser replicado en otros departamentos cafeteros de Colombia, con el fin de identificar nuevos enemigos naturales y alcanzar un mejor conocimiento de la dinámica poblacional de estos y de la plaga.

 

Agradecimientos

Al doctor Christer Hansson del Museo de Entomología y Ecología de la Universidad de Lunds en Suecia por su ayuda en la identificación de las especies de parasitoides. Al Comité Departamental de Cafeteros de Antioquia y su Servicio de Extensión, Cooperativa de Caficultores de Antioquia y Cenicafé por su apoyo financiero y valiosa colaboración en esta investigación. Al investigador de Cenicafé Rubén Darío Medina Rivera por sus comentarios y contribuciones.

 

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Recibido: 22-feb-2015
Aceptado: 18-nov-2015