Lineas base, dosis diagnostico y medicion periodica de resistencia a imidacloprid, spinosad y carbosulfan en poblaciones de adultos de Thrips palmi (Thysanoptera: Thripidae) en el Valle del Cauca, Colombia
Baseline data, diagnostic doses, and monitoring of resistance to imidacloprid, spinosad and carbosulfan in adult populations of Thrips palmi (Thysanoptera: Thripidae) in the Cauca Valley, Colombia
ISAURA RODRIGUEZ 1, ISABEL DURAN 1, HECTOR MORALES 1, CESAR CARDONA M.2
1 Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT, Cali. E-mail: i.rodriguez@cgiar.org
2 Autor para correspondencia: Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. A. A. 6713, Cali. E-mail: c.cardona@cgiar.org
Resumen. El trips del melon, Thrips palmi Karny, ha alcanzado gran importancia economica en habichuela, frijol, berenjena y pepino, entre otros cultivos, desde que se registro su presencia en Colombia, lo cual ha desencadenado el uso indiscriminado de insecticidas para su manejo. Con el fin de medir periodicamente los cambios en la susceptibilidad del insecto a algunos productos eficientes para su control, se establecieron las lineas base, los valores CL50 y CL90y las dosis diagnostico para imidacloprid, spinosad y carbosulfan sobre adultos de una poblacion de T. palmi susceptible mantenida en CIAT desde 1997. El imidacloprid se evaluo como insecticida sistemico por inmersion de hojas con peciolos en las soluciones del insecticida y colocacion del follaje, asi tratado, en cajas de petri con agar. Los insecticidas spinosad y carbosulfan se evaluaron como insecticidas de contacto usando la tecnica de inmersion de follaje. Los discos de follaje tratados se colocaron en cajas de petri con agar. Las dosis diagnostico fueron 1.000 ppm (imidacloprid), 2.000 ppm (spinosad) y 2.000 ppm (carbosulfan). Estas se usaron para medir periodicamente la resistencia a insecticidas en campo en cinco zonas del Valle del Cauca caracterizadas por excesivo uso de plaguicidas para el control de T. palmi. No se encontraron evidencias de resistencia a los insecticidas evaluados. Sin embargo, se recomienda realizar las mediciones periodicamente para detectar cambios de la resistencia en el tiempo.
Palabras clave: Thrips palmi. Resistencia. Insecticidas. Valle del Cauca.
Summary. The melon thrips (Thrips palmi) have become a very significant pest of snap beans, beans, eggplants and cucumbers, and other crops, since they were first reported in Colombia. The response of farmers to this problem has been the excessive pesticide use. With the aim of monitoring changes on the susceptibility of thrips populations to certain insecticides that are still effective, the line base data, LC50and LC90 values and diagnostic doses for imidacloprid, spinosad and carbosulfan were established. We used an adult population of a susceptible strain of T. palmi maintained at CIAT since 1997. Imidacloprid was evaluated as a systemic pesticide by immersing leaves with petioles in insecticide solutions. Disks of foliage treated in this fashion were placed on agar in petri dishes. Spinosad and carbosulfan were evaluated as contact pesticides using the foliage dipping technique. Disks of the treated foliage were placed on petri dishes with agar. The diagnostic doses were 1.000 ppm (imidacloprid), 2.000 ppm (spinosad) and 2.000 ppm (carbosulfan). These doses were used for field monitoring of resistance in five zones of the Cauca Valley where heavy use of pesticides for the control of T. palmi occurs. No evidence of resistance to any of the evaluated pesticides was found. Nevertheless, we recommended the performance of periodic monitoring in order to detect changes in resistance of the thrips over time.
Key words: Thrips palmi. Resistance. Insecticides. Cauca Valley.
El trips del melon, Thrips palmi Karny, es un insecto considerado como plaga clave en muchos paises debido a su marcada polifagia, su ciclo de vida corto, su amplia distribucion geografica y la habilidad para desarrollar resistencia a insecticidas (Lewis 1997). Debido a estas caracteristicas, T. palmi ha causado perdidas millonarias en paises como Estados Unidos (Seal et al. 1993). En Colombia la presencia de este insecto se registro en 1997, donde se detecto entre 600 y 2.300 msnm, causando danos graves en cultivos de pimenton, frijol, papa, tomate, pepino y habichuela (Vergara 1998).
En el Valle del Cauca T. palmi fue registrado en 26 municipios atacando cultivos de lulo, berenjena, pimenton, tomate, zapallo, pepino, melon, frijol y habichuela (Duran et al. 1999). Durante el diagnostico sobre la situacion de moscas blancas en el Valle del Cauca, Rodriguez y Cardona (2001) determinaron que, en muchos casos, la mosca blanca Trialeurodes vaporariorum (Westwood) se convirtio en plaga de segunda y tercera categoria, siendo superada por T. palmi en cultivos de habichuela, berenjena, melon, frijol y tomate. Con estos antecedentes, Rendon et al. (2001) calcularon las perdidas que causan T. palmi y T. vaporariorum en habichuela en la zona hortícola de Pradera (Valle). Encontraron que las dos plagas pueden causar pérdidas cercanas al 5O0/0, de las cuales hasta el 35% se atribuyeron a T. palmi. Frente a esta situación, los agricultores acuden al control químico con insecticidas convencionales (que utilizan para otras plagas como mosca blanca). Son frecuentes las aplicaciones de organofosforados, carbamatos, piretroides e insecticidas modernos como neonicotinoides y reguladores de crecimiento (Rodríguez y Cardona 2001). En zonas con ataques severos de T. palmi y T. vaporariorum, las aplicaciones de insecticidas para el control directo o indirecto de estos insectos se realizan casi a diario en cultivos de consumo directo como tomate (Rodríguez y Cardona 2001).
Todas estas circunstancias y la constante presión de selección ejercida por las continuas aplicaciones de insecticidas, crean las condiciones ideales para que T. palmi desarrolle niveles de resistencia a insecticidas, capacidad que intrínsecamente posee. De acuerdo con los registros de Robb et al. (1995) citado por Lewis (1997), las especies de trips más polífagas como Frankliniella occidentalis (Pergande), T. tabaci Lindeman y T. palmi son capaces de detoxificar toxinas de plantas y esta capacidad puede predisponerlos para sobrevivir a la exposición de otras sustancias externas como los insecticidas. Los resultados de resistencia a insecticidas en T. palmi demuestran que este insecto ha desarrollado niveles de resistencia a DDT, organofosforados, carbamatos y piretroides en países como Japón (Morishita 1993), China (Riddell Swan1988 citado por Walker 1992), Brasil ('hkematsu et al. 1999) y las Antillas (Etienne et al. 1990). Para reguladores de crecimiento se tienen valores de resistencia en el Japón (Morishita 1993).
En Colombia se ha comprobado que muchos de los insecticidas convencionales son poco eficientes para el control de T. palmi. En algunas regiones como el oriente antioqueno, los agricultores han utilizado mezclas de diferentes productos y han obtenido controles poco eficientes del insecto (Agudelo y Vergara 1998). Thmbién es importante destacar que cuando se registró la presencia de T. palmi en el país, no existía ningún insecticida con licencia oficial para el manejo de esta plaga (Vergara 1999). De esta manera, la lista de productos eficientes para el control del insecto se reduce a tres o cuatro ingredientes de nueva generación, cuyas frecuentes aplicaciones en los cultivos podrían acarrear serios problemas de resistencia en el futuro.
Teniendo en cuenta la importancia que T. palmi ha alcanzado en el Valle del Cauca en los últimos años en cultivos hortícolas y el uso indiscriminado de insecticidas tradicionales y de nueva generación para el manejo del insecto, el presente trabajo pretende medir los posibles cambios en la susceptibilidad de T. palmi a los insecticidas utilizados para su control en zonas afectadas por el insecto. Estos datos son muy importantes para el establecimiento de estrategias para el manejo de la resistencia a insecticidas, como parte vital en futuros programas de manejo integrado de T. palmi en las zonas del departamento más afectadas por este insecto.
Materiales y Métodos
Los trabajos de laboratorio para establecer Iíneas base y calcular dosis diagnóstico se adelantaron en los laboratorios del CIAT en Palmira, Valle. Las mediciones periódicas de resistencia se hicieron en cinco municipios del Valle del Cauca, cuatro de ellos caracterizados por un uso alto de productos para el control de T. palmi y otras plagas en cultivos hortícolas
Establecimiento de Iíneas base y cálculo de dosis diagnóstico. Las líneas base se establecieron usando adultos provenientes de crías masivas de una población de T. palmi colectada en Pradera en 1997 y que ha sido mantenida en cuartos de cría en el ClAT a 24 +I 1°C y 70-80% H.R. Esta población es altamente susceptible a los insecticidas evaluados. Se usaron presentaciones comerciales de carbosulfan, spinosad e imidacloprid. Las dosis a que se sometieron los insectos fueron diluciones en serie de una solución madre a terceras partes de 2.000 a 30 ppm para carbosulfan y spinosad. Las dosis de imidacloprid fueron diluciones a terceras partes de 1.000 a 1 ppm. Las metodologías de evaluación son el resultado de la modificación de la técnica descrita por Cahill et al. (1996) para medir la resistencia a imidacloprid en moscas blancas.
En las evaluaciones con carbosulfan y spinosad (insecticidas de contacto) se emplearon trifolios de fríjol variedad 'ICA Pijao', que se sumergieron por 10 s en soluciones (dosis) de los productos disueltos en agua destilada (Fig. 1A). El follaje se dejó secar al ambiente por 1 a 2 horas. Luego se cortaron discos de follaje de 5 cm de diámetro, los cuales se ubicaron con el envés hacia arriba sobre agar noble al 1.2% en cajas de petri para su posterior infestación (Fig. 1B). Para imidacloprid (insecticida sistémico), se sumergieron por 16 horas pecíolos de fríjol variedad 'ICA Pijao' en las dosis seleccionadas disueltas en agua destilada para que el insecticida fuera absorbido por las hojas (Fig.1C). Posteriormente se cortaron discos de follaje de 5 cm de diámetro, los cuales se colocaron sobre agar noble al 1.2% en cajas de petri. En todos los casos (insecticidas de contacto y sistémico) en cada disco se dispusieron 20 adultos de T. palmi sin sexar. Se usó un diseño de bloques completos al azar con cinco (5) repeticiones por dosis y veinte (20) insectos por caja de petri (repetición), para un total de 100 individuos por dosis de cada producto. Para corregir la mortalidad, se utilizaron como controles pecíolos y folíolos sumergidos en agua destilada. El tiempo de exposición a los insecticidas fue de 48 horas, tiempo después del cual se registró el número de insectos vivos y muertos por repetición. En todas las evaluaciones la mortalidad se corrigió con la fórmula de Abbott (Busvine 1971) y se realizaron tres ensayos por producto. Las pruebas en las cuales la mortalidad del testigo fue superior al 10% se descartaron. Las concentraciones letales media y 90 (CL5, y CL,,) de cada ensayo, así como los límites de confianza de las regresiones se calcularon por medio de análisis Probit (SAS 1989). Se consideraron estadísticamente iguales las CL,, y CL,, de un producto dado cuyos límites de confianza se superpusieron. A partir de las Iíneas base, se escogió un juego de cuatro dosis empíricas de cada producto que causaran mortalidades entre 5 y 95% de la población susceptible. Estas dosis se evaluaron de nuevo con adultos de la cría T. palmi del CIAT usando las metodologías ya descritas para cada insecticida, con el fin de estimar la dosis diagnóstico (aquella que mata por lo menos el 95% de una población susceptible) para cada producto. Las dosis diagnóstico así estimadas, se usaron para comparar las mortalidades en poblaciones de T. palmi colectadas en cinco zonas del Valle del Cauca con las mortalidades en la población susceptible.
]]> Mediciones periódicas de resistencia. Los trabajos se hicieron con las dosis diagnóstico estimadas para carbosulfan, spinosad e imidacloprid en el presente estudio. Se visitaron cinco zonas del Valle del Cauca: Pradera, Rozo, El Dovio, Santa Helena (caracterizadas por un alto uso de' insecticidas para el control de trips y otras plagas) y La Cumbre (con menor uso de insecticidas). Se realizaron dos mediciones periódicas de resistencia (semestres 2001 A y 2001 B) con el fin de detectar posibles cambios en los niveles de resistencia de cada población en el transcurso del tiempo.En las cinco zonas se colectaron hojas de los hospederos (fríjol, pepino, habichuela) infestadas por adultos de T. palmi. Las hojas se llevaron en bandejas plásticas a cuartos de cría del CIAT, donde se colocaron sobre plantas limpias de fríjol variedad 'ICA Pijao' en las mismas condiciones ambientales a las que se mantiene la población susceptible. Los insecticidas de contacto (carbosulfan y spinosad) se evaluaron mediante la técnica de inmersión del follaje y cajas de petri; las pruebas con imidacloprid se hicieron siguiendo la técnica de pecíolos sumergidos. Se usó la dosis diagnóstico de cada insecticida con 5 repeticiones por dosis y 20 adultos de T. palmi sin sexar por repetición para un total de 100 individuos por tratamiento en un arreglo de bloques completos al azar. Para corregir mortalidades por la fórmula de Abbott se utilizaron pecíolos y trifolios sumergidos en agua pura y no se aceptaron pruebas con más del 10% de mortalidad en el testigo. Se registró el número de adultos vivos y muertos en cada repetición en los cuartos de cría del CIAT, 48 horas después de la infestación. Los datos se sometieron a análisis de varianza previa transformación a arcoseno de la raíz cuadrada de la proporción. En el trabajo se presentan las medias sin transformación. Cuando la prueba de F fue significativa, se hizo la separación de medias por Diferencia Mínima Significativa al 5% (STATISTIX 1998). Para identificar posibles cambios de los niveles de resistencia de las poblaciones evaluadas en el transcurso del tiempo, las mortalidades obtenidas en la primera medición periódica de resistencia con cada población en cada sitio se compararon con las correspondientes mortalidades en la segunda medición periódica de resistencia mediante pruebas de t Student con un nivel de significancia del 5% (STATISTIX 1998).
Resultados y Discusión
Líneas base y dosis diagnóstico. La detección de cambios en los niveles de resistencia a insecticidas en poblaciones de campo por medio del establecimiento de líneas base y dosis diagnóstico es una actividad muy importante para el desarrollo de estrategias de manejo de un insecto como T. palmi en una región determinada, ya que permite tomar decisiones relacionadas con el desarrollo de estrategias efectivas para el control del insecto, evitando problemas de resistencia a insecticidas. Este tipo de trabajos se ha desarrollado ampliamente para especies tan agresivas como el biotipo B de Bemisia tabaci (Gennadius) o B. argentifolii Bellows y Perring en los Estados Unidos (Denholm et al. 1996; Cardona et al. 2001). Los resultados que aparecen en la Tabla 1 corresponden a la respuesta toxicológica de adultos de la población T. palmi del CIAT (mantenida en endocría desde hace cuatro años) a tres insecticidas en condiciones de laboratorio y son parámetros de gran importancia, porque reflejan la respuesta de este insecto a productos de reciente introducción al mercado nacional (spinosad e imidacloprid) así como también a un ingrediente ampliamente conocido como carbosulfan. Estos insecticidas son de uso frecuente en el Valle del Cauca para el control de T. palmi desde su aparición en 1997. Los valores de CL50 y CL90 muestran la mayor o menor toxicidad de cada producto sobre una población susceptible mantenida en cautiverio, no expuesta a insecticidas. Estos valores se pueden utilizar como patrones de comparación para evaluar la resistencia a insecticidas de poblaciones de T.palmi en Colombia.
Después de haber establecido las CL90y sus respectivos límites de confiabilidad (Tabla 1) para cada uno de los insecticidas sobre la población susceptible, se estimaron valores de dosis diagnóstico para cada producto. Se escogieron 2.000 pprn de carbosulfan, 2.000 pprn de spinosad y 1.000 pprn de imidacloprid como dosis diagnóstico que al ser evaluadas nuevamente en adultos de la cría de T. palmi del CIAT con las metodologías descritas, causaron mortalidades corregidas superiores al 95% (Tabla 2). Estas dosis se utilizaron en dos mediciones periódicas de resistencias o susceptibilidad a carbosulfan, spinosad e imidacloprid en adultos de T. palmi colectados en cinco zonas del Valle del Cauca.
Medición periódica de resistencia. Ésta es fundamental en programas de manejo de un insecto tan agresivo como T. palmi, ya que los insecticidas son las herramientas más efectivas para el control de este insecto porque otras alternativas de control son poco eficientes (Lewis 1997). Para la interpretación de los datos de mortalidad corregida, se utilizó la clasificación por resistencia o susceptibilidad de acuerdo con la escala arbitraria utilizada por Cardona et al. (2001) para mosca blanca: 0-50% de mortalidad, resistencia: 50-80%, resistencia intermedia; > 8O%, susceptibilidad.
Los resultados de la primera medición periódica de resistencia en las cinco zonas del Valle del Cauca a carbosulfan, spinosad e imidacloprid (Tabla 3) indicaron que la reacción a carbosulfan fue de susceptibilidad porque los porcentajes de mortalidad corregida registrados en las zonas visitadas no difirieron significativamente del porcentaje de mortalidad en la población susceptible del CIAT. Esta situación fue similar a la observada en la segunda medición periódica de resistencia y sólo se encontraron diferencias significativas entre la mortalidad obtenida en la primera y segunda medición periódica de resistencia en pruebas de t Student al 5% en la población de Rozo que aumentó su susceptibilidad al insecticida. La susceptibilidad de T. palmi a carbosulfan también ha sido registrada en Japón (Orita et al. 1982) y Malasia (Wang y Chong 1986) además, autores como Orita et al. (1982) y Seal y Baronowski (1992) han recomendado otros carbamatos (mecarbam y carbofuran) como insecticidas efectivos para el control del insecto.
En el caso de spinosad, a pesar que se encontraron diferencias significativas entre las respuestas de las poblaciones del Valle del Cauca y la respuesta de la población susceptible del CIAT, todas presentaron porcentajes de mortalidad superiores al 80% lo que las cataloga como susceptibles al insecticida. Las poblaciones de la Cumbre y El Dovio presentaron los mayores porcentajes de mortalidad (superiores al 90%) comparadas con las demás zonas visitadas. Esta situación de susceptibilidad general a spinosad se confirmó en la segunda medición periódica de resistencia, donde no se encontraron diferencias significativas entre los porcentajes de mortalidad de cada población con respecto a la primera evaluación (Tabla 3). La susceptibilidad a este insecticida puede deberse a su novedoso modo de acción frente al cual T. palmi no ha expresado resistencia hasta ahora. Sin embargo, con las frecuentes aplicaciones de este insecticida en zonas con ataques críticos, se podría aumentar la presión de selección para que el insecto desarrolle resistencia al producto.
]]> Las respuestas a imidacloprid en la primera medición periódica fueron de alta susceptibilidad (mortalidades superiores al 90%). Esta tendencia también se encontró en la segunda medición y al hacer el análisis por pruebas de t Student al 5% no se encontraron diferencias significativas entre las respuestas de cada población en las dos mediciones periódicas de resistencia. La susceptibilidad d e T. palmi a este producto también ha sido registrada en poblaciones de Estados Unidos (Seal 1994) y Venezuela (Cermeli et al. 1993), donde se cataloga como un producto promisorio que además controla otras plagas tan agresivas como las moscas blancas.Con este panorama se resume que hasta el momento los i n s e c t i c i d a s carbosulfan, spinosad e imidacloprid siguen siendo efectivos para el control de T. palmi en las cinco zonas del Valle del Cauca caracterizadas por presentar serios problemas con el insecto en cultivos como habichuela (Phaseolus uulgaris L.), fríjol (Phaseolus vulgaris L.), berenjena (Solanum melongena L.), melón (Cucumis m e l o L.)y p e p i n o (Cucumis satiuus L.), entre otros. Sin embargo, de continuar con el excesivo uso de estos productos en las zonas visitadas, se podría aumentar la presión de selección de individuos resistentes a los productos y por lo tanto, disminuir la susceptibilidad d e T. palmi a esos insecticidas. Por esta razón, se recomienda continuar con las mediciones periódicas d e resistencia en las zonas escogidas para detectar posibles cambios en la respuesta del insecto a carbosulfan, spinosad e imidacloprid y establecer programas d e rotación de insecticidas, como parte de un manejo integrado d e la resistencia en las regiones afectadas, con el fin de preservar y extender la eficacia de los productos como estrategia de control de una plaga tan agresiva como T. palmi.
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Recibido: May. 02 / 2002 Aceptado: Ago. 08 / 2002
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