INTRODUCCIÓN

Los barrenadores del tallo pertenecientes al género Diatraea, principalmente la especie Diatraea saccharalis Fabr., 1794 (Lepidoptera: Crambidae), están entre las principales plagas de importancia económica para el cultivo de la caña en los países americanos (^{GALLO et al., 2002}; ^{BADILLA & GÓMEZ, 2003}; ^{BUSTILLO, 2009}; ^{VARGAS et al., 2013}; ^{VARGAS & GÓMEZ, 2014}). La presencia de estos organismos es permanente, bien sea en las socas o en cultivos nuevos, ocasionando daños al cogollo en estados iniciales del cultivo, hasta perforaciones en los nudos o entrenudos que provocan volcamiento de la planta y pérdida en calidad por disminución de sacarosa (^{GALLEGO et al., 1996}; ^{PARRA et al., 2002}; ^{LANGE et al., 2004}; ^{PINTO et al., 2006}; ^{CADENA, 2008}). En Colombia se estima que los costos invertidos para el control de D. saccharalis estén alrededor del 21% de toda la inversión realizada en la conducción del cultivo de caña, lo que genera un alto impacto en los costos de producción de los productores (^{GÓMEZ et al., 2009}; ^{VARGAS, 2015}).

Una alternativa viable a los altos costos de los plaguicidas sintéticos aplicados al control de D. saccharalis y a los problemas ambientales ocasionados por el uso excesivo de plaguicidas sintéticos en los cultivos extensivos podría estar en la utilización de nuevos ingredientes activos y técnicas de manejo que prioricen la seguridad ambiental y social, sin descuidar su efectividad en el manejo de problemas fitosanitarios (^{MENESES, 2017}). En la búsqueda de tales moléculas, productos alternativos a los plaguicidas convencionales como los caldos fitoprotectores han sido usados por productores para el control de plagas y enfermedades, especialmente en los sistemas de producción ecológicos y orgánicos (^{CAMPANHOLA & BETTIOL, 2003}; ^{VENZON et al., 2007}).

Entre esos productos se encuentra el caldo sulfocálcico, que es obtenido por el tratamiento térmico del azufre y de la cal. El caldo sulfocálcico es conocido, principalmente, debido a su acción fungicida (^{TWEEDY, 1967}; ^{SMILANICK & SORENSON, 2001}; ^{HOLB et al., 2003}; ^{MONTAG et al., 2005}; ^{SCHWENGBER et al., 2007}; ^{FÉLIX et al., 2008}) y también es utilizado como acaricida e insecticida (^{GUERRA, 1985}; ^{PENTEADO, 2000}; ^{GUIRADO, 2001}; ^{SOTO et al., 2011}), además es aceptado por la mayoría de las certificadoras orgánicas (^{VENZON et al., 2008}). El sulfuro de calcio, procedente de la reacción entre el óxido de calcio (CaO) y el azufre (S) cuando se disuelven en agua en ebullición se preparó por primera vez en 1852. Se forman polisulfuros de calcio (principalmente penta y tetra sulfuros) y tiosulfatos. Estos polisulfuros, cuando se aplican a las plantas, reaccionan con el agua y el gas carbónico y generan sulfuro de hidrógeno (H2S) y azufre coloidal. Estos compuestos son responsables de la acción de control y la repelencia de los artrópodos en sus diferentes etapas de desarrollo (^{ABBOT, 1945}; ^{POLITO, 2000}).

Otro compuesto alternativo a los pesticidas convencionales y que es aplicado en el control de plagas es la nicotina, un alcaloide derivado de plantas de la familia Solanaceae, especialmente el tabaco (Nicotiana tabacum), este compuesto no se encuentra en plantas solanáceas en forma libre, sino formando maleatos y citratos. La nicotina es básicamente un insecticida de contacto no persistente, su modo de acción en las plagas consiste en mimetizar la acetilcolina al combinarse con su receptor en la membrana postsináptica de la unión neuromuscular, ocasiona la generación de nuevos impulsos que provocan contracciones espasmódicas, convulsiones y finalmente la muerte (^{CELIS et al., 2008}).

También se puede citar, como insecticida alternativo, las cenizas que son los desechos de la combustión de la leña o madera seca, se presenta en estado sólido a través de partículas muy pequeñas de color blanco a ligeramente plomizo. Este insumo es relativamente fácil de conseguir en el campo donde los pobladores rurales cocinan sus alimentos utilizando leña. Las cenizas son uno de los productos que se pueden utilizar sobre las plantas para protegerlas del ataque de plagas y enfermedades; además, aporta nutrientes al suelo que la planta puede aprovechar para su crecimiento y desarrollo (^{SÁNCHEZ, 2003}).

El objetivo del presente trabajo fue evaluar, en laboratorio, el efecto del caldo sulfocálcico, del extracto de tabaco y de la ceniza sobre larvas de D. saccharalis, con el fin de disminuir los daños ocasionados por la plaga e incrementar la productividad del cultivo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el Laboratorio de Entomología de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Caldas, ubicado en Manizales (5°05’N y 75°40’W), en una incubadora Thermo Scientific a 25°C ± 1 y humedad relativa de 70%. Las larvas de Diatraea fueron suministradas por la empresa BIOAGRO, ubicada en el municipio de Cartago, Colombia. El efecto letal de los productos sobre D. saccharalis fue determinado siguiendo la metodología descrita por ^{PENTEADO (2000)}. Para la obtención del caldo sulfocálcico se realizó el tratamiento térmico del azufre y cal virgen, utilizándose para cada litro de agua, 250 g de azufre y 125 g de cal virgen. La concentración obtenida del caldo sulfocálcico fue de 32° Baumé.

Para la obtención de extracto de tabaco se usó el método de extracción por Soxlhet (^{VELASCO et al., 2007}) el cual se llevó a cabo en el Laboratorio de Procesos Agroindustriales de la Universidad de Caldas. Se utilizaron hojas secas de tabaco en una relación solido: solvente 1:3, utilizando como solvente éter etílico. Para la recuperación de los disolventes, se utilizó el método de Rota-evaporación, el cual es adecuado para la concentración, cristalización, separación y recuperación de diferentes soluciones bioquímicas. Tanto el extracto de la planta como los recuperados de los disolventes se almacenaron en frascos de color ámbar para evitar la pérdida de metabolitos por efecto de la luz.

Con respecto a la ceniza, se adicionó dicho producto al caldo sulfocálcico en una proporción 50:50 de la proporción a preparar, y en la combinación del caldo sulfocálcico con tabaco y ceniza se adicionó 25% de la proporción total.

En cajas Petri de nueve centímetros de diámetro se colocaron 10 larvas de primer instar de D. saccharalis por cada unidad experimental con dieta suficiente para asegurar su supervivencia. Posteriormente, se asperjaron cada uno de los tratamientos con un atomizador manual. El volumen promedio de los productos utilizados en cada aspersión fue de 1,3 mL equivalente a un depósito de 0,88 +/-0,07 mg/cm2 sobre la superficie tratada. Esta cantidad aplicada está de acuerdo con lo recomendado por la IOBC/ WPRS (^{OVERMEER & VAN ZON, 1982}) y representa las mismas características que una aplicación en el campo (^{REIS et al., 1998}). El control o tratamiento testigo fue asperjado con agua destilada siguiendo el mismo procedimiento.

Se evaluó la mortalidad resultante de los tratamientos a las 12, 24, 48 y 72 h después de las aplicaciones del caldo sulfocálcico puro y combinado con los extractos de tabaco y ceniza. Los tratamientos se aplicaron en concentraciones del 100%, 75%, 50% y 25%. Las diferencias entre los promedios de las mortalidades decurrentes de los tratamientos fueron determinadas a través de análisis de varianza multifactorial, donde los factores fueron el tiempo (con 4 niveles: 12, 24, 48 y 72 h), el tipo de producto (con 4 niveles: caldo sulfocálcico, caldo sulfocálcico más extracto de tabaco, caldo sulfocálcico más ceniza y caldo sulfocálcico más extracto de tabaco y más ceniza) y la concentración (con 4 niveles: 100%, 75%, 50% y 25%). La variable respuesta fue la mortalidad de las larvas de D. saccharalis.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la evaluación de los tratamientos no se presentaron diferencias significativas entre las interacciones caldo-tiempo (Pr > F 0,682), concentraciones (%)-tiempo (Pr > F 0,88) y caldo-concentraciones (%)-tiempo (Pr > F 0,88), pero sí se observaron diferencias entre la interacción caldo-concentraciones (%) y tiempo independiente (Pr > F < 0.0001) (Tabla 1).

Tabla 1 Análisis de varianza de la interacción entre tratamientos de los productos alternativos. 

Se encontró que la mejor interacción la presentó el caldo sulfocálcico combinado con tabaco en una concentración del 75% (M= 0,980). Por el contrario, la interacción con el menor porcentaje de mortalidad lo presentó el caldo sulfocálcico combinado con ceniza en una concentración del 25% (M=0,092) en comparación al resto de las interacciones (Figura 1).

Figura 1 Interacción entre tratamientos y concentraciones de los productos alternativos. Csc: Caldo sulfocálcico Csc+C: Caldo sulfocálcico más ceniza Csc+T: Caldo sulfocálcico más tabaco Csc+C+T: Caldo sulfocálcico más ceniza más tabaco. 

Con respecto al tiempo letal, el mayor porcentaje de mortalidad se presentó entre las 24 h y 72 h después de realizadas las aplicaciones de los tratamientos (Tabla 2).

Tabla 2 Tiempo promedio (horas) de la mortalidad de larvas de Diatraea. 

Análisis de las diferencias entre las categorías (horas), según la prueba de Tukey al 95%.

Esto demuestra que el caldo sulfocálcico en mezcla con el extracto de tabaco al 75% presenta potencial insecticida sobre larvas de D. saccharalis y podría ser utilizado para controlar poblaciones de este insecto plaga. Sin embargo, la eficiencia de los productos alternativos para el control de plagas, como el caldo sulfocálcico, el extracto de tabaco y la ceniza, así como la selectividad a enemigos naturales, está relacionada con la dosis y la formulación empleada. Es necesario tener un conocimiento técnico sobre el producto que se va a utilizar para que se obtenga un control satisfactorio de las poblaciones de plagas, de manera que no afecte a los enemigos naturales asociados a estas (^{SOTO et al., 2010}).

Para el control de ácaros en sistemas productivos de hortalizas orgánicos, las dosis del caldo sulfocálcico oscilan entre 2 a 4% a una densidad de 29 a 32o Baumé (^{PENTEADO, 2000}; ^{D’ANDREA, 2001}). La ^{FAO (2013)} recomienda el uso del caldo sulfocálcico en sistemas de agricultura alternativa como un método fácil y económico en el control de diversos insectos y enfermedades que atacan a los cultivos más comunes en las huertas familiares. ^{TUELHER (2006)} encontró que siete días después de la aplicación del caldo sulfocálcico sobre el ácaro Oligony chusilicis McGregor (Acari: Tetranychidae) en café obtuvo una eficiencia superior al 90%. ^{RESTREPO & SOTO (2017)} encontraron que para el control de Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Liviidae) las dosis letal y subletal del caldo sulfocálcico fueron 0,57% y 0,38%, respectivamente, demostrando su efectividad para el control de la plaga. Para el control del ácaro blanco Polyphagotarsonemus latus (Banks) (Acari: Tarsonemidae), resultados de experimentos realizados en EPAMIG Zona da Mata (Viçosa, MG, Brasil) revelaron que la concentración letal del producto, capaz de matar 90% de la población del ácaro en laboratorio fue de 1% (^{VENZON et al., 2008}). ^{PEÑA et al. (2013)} encontraron que las concentraciones letales y subletales del caldo sulfocálcico para el control de Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae) fueron 0,25 y 0,64% del producto, respectivamente, controlando eficientemente la plaga.

Como lo menciona ^{POLITO (2000)}, el caldo sulfocálcico presenta propiedades insecticidas, las cuales son producidas por la liberación de sulfuro de hidrógeno y azufre coloidal, efecto de la interacción de los polisulfuros aplicados, agua y el gas carbónico. Este efecto, cuando se combina con la acción de la nicotina al alterar la permeabilidad de la membrana postsináptica y al mimetizar la acetilcolina que se combina con su receptor de la unión neuromuscular, produce una sinergia entre estos dos productos y ayuda a obtener una acción eficaz en la mortalidad de más del 90% de los individuos evaluados.

Es importante destacar que las larvas de D. saccharalis sobrevivientes a la aplicación de los productos (efecto subletal) presentaron disminución de la alimentación, desprendimiento de la cutícula y reducción de su tamaño, debido a que en el control de la muda intervienen células neurosecretoras productoras de ecdisotropina (neurohormona) y glándulas secretoras, las cuales por estímulos generados por la aplicación de los caldos y la nicotina son recibidas por el celebro, desajustando este tipo de proceso en el insecto, actuando como una hormona juvenil, la cual da origen a la formación de cutículas anormales en cuanto a su estructura exterior o a nivel molecular, alterando el contenido proteico de la misma (^{VIÑUELA et al., 1991}). ^{STARK et al. (1992)} mencionan que los efectos de dosis subletales de los productos en la población de artrópodos se ven manifestados a través de la reducción en el período de vida, disminución de la fertilidad, reducción de la fecundidad, cambios en la relación sexual y en el comportamiento de alimentación.

CONCLUSIONES

El caldo sulfocálcico en mezcla con extracto de tabaco al 75% representa una alternativa viable a los plaguicidas sintéticos para el control de larvas de D. saccharalis en cultivos de caña.