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Introducción
Crataegus mexicana Moc & Sessé, 1825 (Rosales: Rosaceae) es una especie originaria de México; su nombre común “tejocote” deriva del náhuatl: telt (piedra), xocotl (fruto ácido) “fruta ácida y dura” (Simeón 1997; CONABIO 2015) con amplia distribución desde Centroamérica hasta Ecuador (Núñez et al. 2008). Es un árbol espinoso de cinco a 10 m de altura, de hojas anchas en la parte media y con extremos angostos, de color verde oscuro en el haz y verde pálido en el envés y con borde dentado. Las flores son en forma de umbelas y pueden ser de color blanco o amarillo (Pérez et al. 2008). C. mexicana es importante en México, sobre todo en la zona central donde se ubican las áreas tradicionalmente productoras (Borys 1989; Resina 2013). El fruto de tejocote es consumido en fresco en la temporada invernal y utilizado en la preparación de una bebida tradicional conocida en México como “ponche”. La pectina del tejocote se utiliza como gelificante de jaleas y mermeladas (Pedroza et al.1995; Beli et al. 1997).
En México se producen 4.398 ton de tejocote y en el estado de Puebla la superficie es de 854 ha, con una producción estimada de 4.159 ton y un valor de la misma de US $271.335.20. Gran parte de la producción (60 %) se destina para la elaboración de jugos y néctares y el resto se consume en fresco (SIAP 2014). La mayor zona productora de tejocote en Puebla se localiza en la “Sierra Nevada de Puebla” ubicada en la región centro oeste del estado, en la zona fría glacial, con un clima templado subhúmedo con lluvias en verano y temperaturas promedio anuales de 15 °C, precipitación anual de 900 mm y una altitud que va de los 2.200 a 2.400 msnm (INAFED 2010). La agricultura practicada es de temporal, minifundista, con sistemas de producción tradicionales basados en maíz principalmente (Osorio et al. 2015), destacando la producción de varias especies frutales caducifolias como el nogal, pera, manzana, ciruela, durazno y tejocote, que se intercalan con maíz y frijol, principalmente (Mendoza et al. 2010).
En los últimos años la alta incidencia del barrenador del fruto del tejocote Conotrachelus crataegi Walsh, 1863 (Coleoptera: Curculionidae), ha ocasionado pérdidas económicas importantes en varios municipios de la zona productora. Los frutos en desarrollo atacados se caen y los que logran desarrollarse no tienen calidad comercial, por lo que los ingresos económicos de los productores disminuyen considerablemente. Además, no pueden movilizar la fruta a otros estados del país y menos aún a la exportación del producto (Karp 2010). El control del barrenador se realiza en mayo; principalmente, mediante la aplicación de insecticidas órgano-sintéticos, dirigidos a los adultos, aunque los resultados no son eficientes, debido a que no se conoce con precisión en que momento deben hacerse las aplicaciones, porque se desconocen aspectos básicos de biología y ecología del barrenador.
El barrenador del fruto del tejocote C. crataegi, es una plaga clave en huertos de tejocote de la Sierra Nevada de Puebla. El huevo es de color amarillo, de forma cilíndrica, con menos de 1 mm de largo; la larva es curculioniforme, de color blanquecino-rosado y después cambia al color amarillo-crema cuando la larva se encuentra en su último instar. Presenta cabeza totalmente esclerotizada, de color café, con aparato bucal masticador. La pupa es exarata, de color blanco al formarse; posteriormente toma un color amarillo. La pupación ocurre en una celda de tierra en un período de 10 a 15 días, con medidas de 7 x 4 mm de largo y ancho, respectivamente. El adulto es de color café oscuro con una longitud de 5-6 mm. En la parte dorsal del tórax, los machos presentan vellos blancos dando aspecto de una “V” invertida. Las hembras tienen una coloración café intenso (Frederick 1942; Douglas y Cowles 2011; Huerta et al. 2015).
El adulto de C. crataegi al alimentarse del fruto, lo afecta; sin embargo, el daño principal lo hace la larva en las semillas (Muñiz et al. 2012). En Estados Unidos, Douglas y Cowles (2011) lo reportan en pera (Pyrus communis L., 1753; Rosales: Rosaceae) y membrillo (Cydonia oblonga Mil, 1768; Rosales: Rosaceae); por otra parte, Maier (1980) lo reporta en el sur de Nueva Inglaterra en manzana (Malus domestica Borkh, 1803; Rosales: Rosaceae). No se conoce con exactitud la manera en que C. crataegi llegó a la región productora de tejocote en Puebla, solo se sabe de manera general que, durante los últimos años, la distribución e incidencia de este insecto ha ido en aumento. No se tiene información sobre hospederos alternos o sobre enemigos naturales asociados al barrenador en la región; así mismo, no se tiene información precisa sobre aspectos biológicos básicos del insecto en campo y nivel de daño en frutos. El objetivo de este trabajo fue estudiar la biología de campo y daños de C. crataegi en huertos de tejocote, especialmente el período de emergencia de adultos y la duración de las diferentes etapas de desarrollo del barrenador. La información generada en este trabajo es una contribución para el diseño de una estrategia de manejo sustentable del insecto en la región productora de tejocote.
Materiales y métodos
Zona de estudio
Los muestreos se realizaron en tres localidades de la Sierra Nevada de Puebla: San Andrés Calpan (19°06’36” y 19°41’12”N; 98°23’54” y 98°32’24”O), Domingo Arenas (19°06’36” y 19°08’48”N; 98°26’24” y 98°28’24”O) y Huejotzingo (19°13’32” y 19°06’36”N; 98°20’18” y 98°39’00”O) (INEGI 2009). La temperatura promedio registrada durante los muestreos de la emergencia de adultos en esta zona fue de 17, 2 °C y una precipitación acumulada de 426,6 mm (Fig. 1).
Figura 1 Temperatura promedio y precipitación acumulada registradas en el área de estudio durante el período de muestreos de adultos en follaje.
En cada comunidad se consideró un huerto para realizar los muestreos para registrar los estados de desarrollo del barrenador, la emergencia de adultos y los frutos dañados. Los árboles seleccionados estaban en plena producción, con una edad promedio de 25 años; en condiciones de temporal, asociados con especies frutales como pera (Pyrus communis L.), chabacano (Prunus armeniacae L.), ciruela (Prunus domestica L.), capulín (Prunus salicifolia Kunthe) y durazno (Prunus persica L.). La superficie del huerto de San Andrés Calpan fue de 5.000 m2 con aproximadamente, 100 árboles de tejocote, el huerto de Domingo Arenas fue de 4.000 m2 , con 33 árboles de esta misma especie, mientras que el huerto de Huejotzingo tuvo una superficie de 4.000 m2, con 67 árboles de tejocote; en los tres huertos el resto de los árboles fueron de otras especies de frutales como las ya mencionadas.
Muestreos
Para registrar la presencia de los diferentes estados de desarrollo del barrenador en los huertos de tejocote, se realizaron muestreos quincenales durante 13 meses, (abril de 2014 a mayo de 2015). Se hicieron muestreos en follaje, fruto y suelo en cada uno de los huertos en cada caso los muestreos se iniciaban de acuerdo a la etapa fenológica del tejocote y se continuaban hasta que ya no se detectaba la etapa de desarrollo estudiada. Se inició con muestreos en follaje y frutos, y con base a observaciones preliminares, se estimó que la fecha más probable de presencia de adultos sería la etapa fenológica de brotación vegetativa y formación de frutos. De acuerdo con lo anterior, se practicaron 11 muestreos quincenales, del 30 de abril al 17 de septiembre de 2014. Para los muestreos se utilizó una manta de color blanco de 1 x 1,5 m; en cada árbol (de cinco), se sacudieron tres ramas en diferentes orientaciones del árbol, de modo que se pudiera cubrir la mayor área foliar.
Para registrar la presencia de huevos y larvas del barrenador en fruto, del 9 de julio al 10 de diciembre de 2014 se establecieron muestreos (nueve) quincenales; los muestreos iniciaron cuando se observaron los primeros puntos de oviposición de las hembras en los frutos, y basados en información de muestreos preliminares realizados como parte previa en esta investigación, en cuanto a la preferencia de oviposición cuando el fruto tiene un tamaño y desarrollo determinado; los muestreos continuaron hasta que ya no hubo frutos en el árbol.
Un segundo período de muestreos se estableció del 15 de abril al 27 de mayo de 2015; esto con el propósito de considerar el ciclo completo de muestreo de frutos en el árbol. En este caso se colectaron aleatoriamente 10 frutos por árbol, en cinco árboles por huerto con características similares y distribuidos de manera uniforme en la superficie del mismo, por lo que se revisaron 50 frutos por huerto en cada fecha. Los frutos se colocaron en bolsas medianas de plástico Ziploc® y se trasladaron al laboratorio para su revisión. Con un bisturí se hizo la disección de los frutos, bajo un microscopio estereoscópico (Motic®SMZ-168. 1:6.7) se identificó la presencia de huevos y larvas del barrenador.
También, se realizaron muestreos de suelo, con el propósito de registrar la presencia de larvas, pupas y preadultos. Estos muestreos se realizaron cada 15 días, del 12 de noviembre de 2014 al 29 de abril de 2015. Este período se definió con base al avanzado desarrollo de las larvas encontradas en frutos de los árboles, y también al grado de madurez del fruto próximo a cosecharse. Alrededor del área de goteo del árbol se marcaron tres cuadros de 50 x 50 cm, y mediante una pala recta se obtuvieron muestras de suelo a una profundidad de 20 cm. Posteriormente, la tierra se filtró por un tamiz metálico con cuadros de 5 mm de lado. Los ejemplares se recolectaron en frascos de 250 ml de plástico, en el laboratorio fueron lavados, y hervidos por 3 min, para luego colocarlos en alcohol al 70 % para preservarlos (Steyskal et al. 1986; Márquez 2005). Los muestreos concluyeron cuando ya no se observaron larvas, pupas y preadultos en suelo.
Daños de larvas en fruto y número promedio de larvas en suelo y adultos en follaje
Para estimar los daños ocasionados por adultos y larvas en fruto, se consideraron los datos obtenidos de los muestreos realizados para el estudio de la biología de campo y emergencia de adultos de los tres huertos. En este caso, se calculó el porcentaje de daño de larvas en frutos por la presencia o ausencia de estas. También, en el período de muestreo, se contabilizó el número de larvas presentes en los frutos colectados, así como en el suelo.
Análisis estadístico
Se realizaron análisis de correlación, utilizando el coeficiente de correlación de Spearman, las variables ambientales consideradas fueron: temperatura promedio y precipitación acumulada respectivamente, relacionadas con el número de adultos de C. crataegi emergidos en las diferentes fechas de muestreo. Los datos de las variables: larvas en fruto, en suelo y los adultos en follaje de los tres huertos de tejocote, fueron analizados mediante análisis de varianza (ANOVA). Las medias se compararon por medio de la prueba de Tukey (P ≤ 0,05). Los datos se analizaron con el paquete estadístico SAS para Windows (2003), aplicando los procedimientos PROC GLM y PROC CORR de SAS.
Resultados y discusión
Biología de C. crataegi
En la figura 2 se observa la presencia y duración de las diferentes etapas de desarrollo de C. crataegi en campo. El período de huevo estuvo asociado con la emergencia de los primeros adultos y con el desarrollo del fruto. Debido a que fue difícil detectar los huevos en los frutos en campo, se colectaron muestras de frutos con huevos para registrar su período de incubación, el cual duró de tres a cinco días. El período de incubación de C. crataegi es similar al presentado en otras especies de barrenadores del género Conotrachelus (Bodenham et al. 1976; Coria 1999; Bailez et al. 2003; Rodríguez y Cásares 2003; Pérez y Iannacone 2008). En el caso específico de C. crataegi, Douglas y Cowles (2011), observaron que los huevos del barrenador tienen un período de incubación mayor al observado en este trabajo (7 a 10 días), esta diferencia podría deberse a las condiciones climatológicas presentes en cada lugar donde se realizaron las investigaciones.
Figura 2 Etapas de desarrollo de C. crataegi en huertos de tejocote en Puebla, México. (H: Huevo, LS: Larva en suelo, LF: Larva en fruto, P: Pupa, AS: Adulto en suelo, AF: Adulto en follaje).
En relación con la presencia y duración de la etapa de larva, destaca el tiempo prolongado de esta, debido a que se registró durante todo el año, de manera activa en el fruto o de manera inactiva en el suelo durante la época de sequía. Douglas y Cowles (2011), observaron un comportamiento similar de la duración de la larva de esta especie. En estudios realizados con otras especies de barrenadores del género Conotrachelus, se ha observado un comportamiento similar (Coria 1999; Bailez et al. 2003; Rodríguez y Cásares 2003).
El período de pupa fue corto, presentándose principalmente durante los meses de marzo-abril, cuando el fruto está en su fase de “canica” y las condiciones de temperatura y humedad son las óptimas para que los adultos inicien su alimentación, cópula y reproducción, estos registros son similares a los obtenidos por otros autores en barrenadores del género Conotrachelus (Bailez et al. 2003; Rodríguez y Cásares 2003).
Entre abril a septiembre de 2014, se observó que la mayor cantidad de adultos aparecía en la última semana de mayo y la segunda de junio. El huerto con mayor número promedio de adultos fue el de Domingo Arenas (Fig. 3).
Figura 3 Período de emergencia de adultos de C. crataegi en tres huertos de tejocote (Crataegus spp.) en la Sierra Nevada de Puebla.
El análisis de correlación entre el número total de adultos emergidos en los 11 muestreos realizados y la temperatura media no fue significativo estadísticamente (r = 0,02486; P = 0,7512; con una probabilidad ≤ 0,05); en el caso de la correlación con la precipitación acumulada, el valor fue negativo (r = -0,23754; P = 0,0021; con una probabilidad ≤ 0,05). En general se sabe que los factores de clima como la temperatura y precipitación están relacionados de manera importante con la biología y fluctuación poblacional de los insectos (Pérez-De la Cruz et al. 2009); sin embargo, en este caso es probable que los resultados obtenidos, pudieran estar influenciados por la alta variabilidad de los datos de número de adultos emergidos en los tres huertos de tejocote.
Los resultados obtenidos en este trabajo, sobre la biología de campo de C. crataegi, indican que se trata de una especie univoltina; varias especies de barrenadores presentan ciclos prolongados de un año, con etapas de desarrollo activas e inactivas, adaptadas a las condiciones climatológicas y a la fenología de las especies hospederas (Rodríguez y Cásares 2003; Pérez y Iannacone 2008).
Daños de larvas en fruto y número promedio de larvas en suelo y adultos en follaje
El número promedio de larvas por fruto fue mayor en los primeros cuatro muestreos en el huerto de Domingo Arenas, en comparación con los huertos de Huejotzingo y San Andrés Calpan, (Fig. 4), en el huerto de San Andrés Calpan no se encontraron larvas dañando los frutos y en el de Huejotzingo se observaron bajas densidades de larvas en fruto.
Figura 4 Número promedio de larvas de C. crataegi en frutos de tejocote en tres huertos de la Sierra Nevada de Puebla.
En la tabla 1 se muestra el número promedio de larvas en fruto, en suelo y adultos en follaje en el huerto de Domingo Arenas, fue estadísticamente diferente en comparación con los huertos de Calpan y Huejotzingo (F = 20,40; df = 6,0; P = 0,0002); (F = 4,52; df = 6,0; P = 0,0270); (F = 10,93; df= 6,0; P = 0,017).
Tabla 1 Análisis de varianza de número promedio de larvas de C. crataegi en frutos y en suelo, así como adultos en tres huertos de tejocote (Crataegus spp.) en la Sierra Nevada de Puebla.
| Huertos | Larvas | Adultos en follaje | |
|---|---|---|---|
| Fruto | Suelo | ||
| Calpan | 0,00 ± 0,00 b | 0,00 ± 0,00 b | 0,80 ± 1,79 b |
| Domingo Arenas | 59,20 ± 8,58 a | 566,20 ± 155,3 a | 40,60 ± 16,47 a |
| Huejotzingo | 13,20 ± 10,3 b | 147,00 ± 275,83 b | 6,00 ± 6,89 b |
* Cada uno de los datos representan la media ± desviación estándar. ** Dentro de cada columna, medias con distinta letra indican diferencias estadísticamente significativas (Tukey; P ≤ 0,05).
De 1.800 frutos muestreados de los árboles de julio a diciembre de 2014, en promedio por fruto revisado se encontraron como mínimo una larva y máximo tres. Del total de los frutos revisados en todos los muestreos, se registró un daño del 77 % de frutos en el huerto de Domingo Arenas y de 30 % en Huejotzingo, en el huerto de San Andrés Calpan no se observaron daños por larvas. En la Sierra Nevada de Puebla, se realizaron acciones de muestreo por medio de la campaña denominada: Manejo fitosanitario de frutales, donde se encontró un 38,2 % de daño de C. crataegi y al realizar acciones fitosanitarias de control, se redujo el porcentaje de daño a un promedio de 22.2. Esta experiencia muestra que realizar prácticas fitosanitarias, favorece el desarrollo del fruto con una menor incidencia del barrenador del tejocote (CESAVEP 2015).
En los muestreos de suelo se recolectaron un total de 3.566 larvas; en el huerto de Domingo Arenas se presentaron los niveles más altos (Fig. 5), el 12 de noviembre de 2014 se empezaron a observar larvas en suelo, teniendo el mayor promedio en enero de 2015, con 108,2 larvas y a partir del 4 de febrero de 2015 empezaron a disminuir de tal modo que el 29 de abril de 2015 ya no se encontraron larvas en suelo. La baja cantidad de larvas encontradas en esta fecha coincide con la aparición de los primeros adultos en follaje. El estado de pupa no se pudo contabilizar de manera sistemática, probablemente debido a que esta etapa es muy corta y por lo espaciado de los muestreos, no se pudieron contabilizar de manera precisa, aunque sí se observaron pupas y preadultos en los últimos muestreos, sobre todo a finales de marzo y a principios de abril de 2015. En el huerto de San Andrés Calpan no se colectaron larvas en suelo y en el de Huejotzingo, en general, se tuvo un promedio bajo de larvas, observándose el mayor promedio con 31,4 larvas el 12 de noviembre y disminuyendo a 16 larvas el 29 de noviembre. Posteriormente, los niveles mermaron, hasta llegar a cero.
Figura 5 Número de larvas colectadas en suelo en huertos de tejocote en la Sierra Nevada de Puebla en el periodo de 2014-2015.
Pocos estudios abordan el período de hibernación de las larvas de la familia Curculionidae; así, Coria (1999) menciona que la larva de C. perseae sale del fruto del aguacate y se entierra al suelo para pupar. La investigación de C. crataegi hace una aportación importante, debido a que se pudo observar que las larvas empiezan a caer al suelo a partir de 1° de octubre de 2014, lo que coincide con la cosecha del tejocote y con el otoño, con la finalidad de hibernar después de haber adquirido el alimento que les dará la energía necesaria para pasar al estado de pupa hasta el siguiente año y poder emerger como adultos y alimentarse de los frutos a partir de abril del siguiente año, lo que coincide con la primavera y los frutos de tejocote en desarrollo, que son seleccionados por las hembras para alimento y oviposición. La larva del picudo de la yema del manzano, Amphidees latifrons Sharp, 1891 (Coleoptera: Curculionidae), al emerger se dirige al suelo para alimentarse de las raíces más tiernas, al alcanzar su total desarrollo pupan a una profundidad de entre 5 y 20 cm (Guerrero et al. 2004), de manera similar a como se observó en C. crataegi que, al caer al suelo en los huertos de tejocote, solo se entierra en un intervalo de 5 a 15 cm de profundidad.
Existen pocos estudios sobre la biología de campo de barrenadores del género Conotrachelus, principalmente de C. crataegi; sin embargo, en algunos casos se han realizado trabajos de control biológico que contribuyen al conocimiento para un manejo sustentable de este grupo de insectos plaga (Shapiro et al. 2002; Akotsen et al. 2010; Tafoya et al. 2010; Shapiro et al. 2011; Akotsen et al. 2012).
Conclusiones
C. crataegi es una especie univoltina, su ciclo biológico inicia con la emergencia de adultos que se concentró entre el 28 de mayo y el 11 de junio. El huevo se observó desde abril hasta junio y el período de incubación duró de 3 a 5 días. La larva está presente durante todo el año, de manera activa durante el desarrollo del fruto e inactiva en el suelo, durante los meses de noviembre a marzo. La pupa se registró en marzo y abril; en general se observó alto traslape de etapas de desarrollo del barrenador en campo. El daño ocasionado por las larvas en frutos fue de 77 % en Domingo Arenas, 30 % en Huejotzingo y 0 % en Calpan. La incidencia de larvas en frutos, suelo y número promedio de adultos registrados fue estadísticamente diferente entre los tres huertos evaluados, presentándose los mayores valores en el huerto de Domingo Arenas. La información generada en el presente trabajo es pionera en la región productora de tejocote en Puebla, México y constituye una aportación importante para el diseño de un manejo sustentable de esta plaga en la región.
