CONTROL BIOLÓGICO DE LA BROCA DEL CAFÉ Hypothenemus

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Vedalia 15 (1): 15-21 (2014)
ARTÍCULO CIENTÍFICO
ISSN 1405-0420
CONTROL BIOLÓGICO DE LA BROCA DEL CAFÉ Hypothenemus hampei FERRARI
(COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) CON DIFERENTES DOSIS DEL HONGO Beauveria bassiana
(BALS.) VUILL. (MONILIALES: MONILIACEAE) EN UNIÓN JUÁREZ, CHIAPAS, MÉXICO
BIOLOGICAL CONTROL OF THE COFFEE BERRY BORER Hypothenemus hampei FERRARI
(COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) WITH DIFFERENT DOSES OF Beauveria bassiana (BALS.) VUILL.
(MONILIALES: MONILIACEAE) AT UNION JUAREZ, CHIAPAS, MEXICO
Víctor Manuel Díaz-Vicente1, José Nelson Pérez-Quintanilla1, Ricardo Magallanes-Cedeño1, Erika Patricia
Pinson-Rincón1, Martha Elena de Coss-Flores1 y Mario Ernesto Cabrera-Alvarado1
[email protected]
. 1Universidad Autónoma de Chiapas. Facultad de Ciencias Agrícolas Campus IV. Carretera Costera Entronque
Estación Huehuetán, Huehuetán, Chiapas, México. CP 30660
RESUMEN. La presente investigación se realizó con el propósito de determinar la dosis mínima necesaria del
hongo Beauveria bassiana para el control de la broca del café Hypothenemus hampei. El trabajo se realizó en el
Ejido Santo Domingo, municipio de Unión Juárez, Chiapas, México en la parcela de un productor cooperante a
una altitud de 850 metros, donde se evaluaron diferentes dosis de este hongo: 0.20, 0.40, 0.60. 0.80, 1,0 kg ha-1
y un testigo sin aplicación. Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con seis tratamientos y cuatro
repeticiones, se midieron cuatro variables: porcentaje de infección, porcentaje de mortalidad, porcentaje de
abandono de la broca del café y porcentaje infección del hongo B. bassiana. El porcentaje más bajo de
infestación de la broca del café se presentó en el tratamiento de mayor dosis del hongo B. bassiana, 1.0 l ha-1
con 4.00% y el porcentaje más elevado se presentó en el tratamiento testigo sin aplicación con 6.22%. La mayor
mortalidad de H. hampei se observó en el tratamiento de mayor dosis, 1.0 l ha -1, donde se registró una
mortalidad de 49.68% y la mortalidad observada en el tratamiento testigo sin aplicación fue de 7.10%. El
porcentaje de abandono de la broca del café fue de 40.95% para el tratamiento de mayor dosis, 1.0 l ha -1,
mientras que para el tratamiento testigo sin aplicación fue de 7.55%. El mayor porcentaje de infección del
hongo B. bassiana se observó en la dosis más alta, 1.0 l ha-1 con 29.95% y en el testigo sin aplicación esta fue
de 0.00%.
Palabras clave: Plaga, infestación, mortalidad, abandono, incidencia del entomopatógeno
ABSTRACT. This research was conducted with the objective of determining the minimum dose of the fungus
Beauveria bassiana required for controlling the coffee berry borer Hypothenemus hampei. The work was
carried out at Ejido Santo Domingo, municipality of Union Juarez, Chiapas, Mexico, in the plot of a
cooperating producer at an altitude of 850 meters, where different doses of this fungus were evaluated: 0.20,
0.40, 0.60, 0.80, 1.0 kg ha-1, and a control without treatment. An experimental design in randomized blocks with
six treatments and four replications was established. Four variables were measured: percentage of infestation,
percentage of mortality, percentage of abandonment by the coffee berry borer, and percentage of infection by
the fungus B. bassiana. The lowest percentage of infestation of the coffee berry borer occurred in the treatment
with highest dose of the fungus B. bassiana, 1.0 kg ha-1 with 4.00%, and the highest percentage occurred in the
control with 6.22%. The highest mortality of H. hampei was observed in the treatment with highest dose, 1.0 kg
ha-1, where a mortality of 49.68% was recorded, whereas mortality observed in the control was 7.10%.
Abandonment by the coffee berry borer was 40.95% for the treatment of highest dose, 1.0 kg ha -1, whereas for
the control it was 7.55%. The highest percentage of infection by the fungus B. bassiana was observed at the
highest dose, 1.0 kg ha-1 with 29.95%; in the control it was 0.00%.
Keywords: Insect pest, infestation, mortality, abandonment, entomopathogen incidence
Díaz-Vicente et al.: Control biológico de H. hampei con B. bassiana
INTRODUCCIÓN
La broca de café Hypothenemus hampei se
considera la plaga más importante y la mayor
amenaza para el café (Soto et al. 2002). Esta es
endémica en África Central, la plaga se ha
distribuido por la mayoría de las regiones
cafetaleras de todo el mundo. Las plantaciones de
café en zonas de baja altitud suelen ser más
afectadas por la plaga (Anónimo 2000). Para el
control de la broca se utilizó por muchos años el
insecticida endosulfán, con los riesgos que este
método de control tiene por el daño ecológico que
causa, así como la contaminación del agua, ya que
muchas zonas cafetaleras se encuentran dentro de
áreas de captación de agua (Anónimo 2003).
Además, el producto causa daños a la salud del
hombre y de los animales.
Una medida de control amigable con el
ambiente es el control biológico con el hongo
Beauveria bassiana, el cual es prometedor en el
control biológico, particularmente en regiones
húmedas donde puede eliminar hasta el 80% de los
adultos de la broca cuando éstos inician la
perforación de los frutos de café. El hongo se
puede cultivar sobre granos de arroz en el
laboratorio, de ahí se cosecha, se formula y se
asperja de manera similar a un insecticida, pero con
la ventaja de no tener efectos para el ser humano u
otros seres vivos (Baker 1998, Arias 2007).
Cuando se controla esta plaga con extractos
de plantas ocurre una mortalidad natural menor a
10% y un abandono mayor de 20% (Díaz-Vicente
et al. 2005). Cuando se observa un 5% de
infestación el control debe efectuarse (DíazVicente et al. 2011). Se ha encontrado que la dosis
óptima de B. bassiana para el control de H. hampei
es de 0.60 kg ha-1 y que se puede aumentar la dosis
hasta 1.2 kg ha-1 (Balaskrishnan et al. 1994, KleinKoch et al. 1998, Díaz-Vicente 1996). B. bassiana
se ha observado en forma natural en cafetales de la
región del Soconusco, Chiapas, infectando a la
broca en porcentajes menores a 1.0% (Méndez
1990) y en otros países se ha observado una
infección de B. bassiana mayor a 1.0% (Costa et
al. 2002).
El objetivo del presente trabajo fue
determinar la dosis mínima necesaria del hongo B.
bassiana para el control de la broca del café H.
hampei. Se planteó la hipótesis de que al menos
una de las dosis del hongo a probar en este trabajo
tendría efecto en el control de la broca del café.
México a una altitud de 850 metros; se utilizó un
diseño experimental de bloques al azar con seis
tratamientos y cuatro repeticiones. La temperatura
promedio durante el tiempo de estudio fue de 28 ±
2 °C y humedad relativa mayor de 85%; estos
datos se obtuvieron con un higrotermómetro
digital.
El manejo agronómico del cafetal fue
fertilización con 150 gramos por cafeto de la
fórmula 17-17-17, control manual de maleza,
realizando dos chapeos con machete. Se aplicó
polisulfuro de calcio para el control de enfermedades, roya Hemileia vastatrix Berk. et Br. y el
mal de hilachas del cafeto Corticium koleroga
(Cooke) Höhnel.
El hongo B. bassiana se aisló de adultos
micosados de la broca del café, se utilizó el medio
de cultivo Sabouruad Dextrosa Agar y se propagó
en granos de arroz en el Laboratorio de
Microbiología y Fitopatología de la Facultad de
Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de
Chiapas. Para determinar la concentración de
conidios se utilizó la cámara de Neubauer. El
hongo se formuló como polvo humectable con 300
gramos de diatomita y la aplicación se realizó con
aspersora manual, con un gasto de 300 litros por
hectárea.
Se utilizaron 16 cafetos como parcela
experimental y cuatro cafetos como parcela útil,
con la finalidad de eliminar los efectos de borde u
orilla. De los cuatro cafetos de la parcela útil se
etiquetaron cuatro ramas por cafeto, las etiquetas
quedaron distribuidas en la planta, la rama uno al
norte, la dos al sur, la tres al este y la cuatro al
oeste. Los tratamientos fueron diferentes dosis del
hongo entomopatógeno B. bassiana (Cuadro 1).
Cuadro 1. Dosis del hongo Beauveria bassiana
utilizadas en el estudio para el control de la broca
del café Hypothenemus hampei.
Dosis
0.20 kg ha-1
0.40 kg ha-1
0.60 kg ha-1
0.80 kg ha-1
1.00 kg ha-1
Concentración de conidios
por ha
5.0 X 1011
1.0 X 1012
1.5 X 1012
2.0 X 1012
2.5 X 1012
Testigo sin aplicación
Se midieron las siguientes variables:
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se realizó en el Ejido Santo
Domingo, municipio de Unión Juárez, Chiapas,
16
Infestación de la broca del café
Vedalia 15 (1): 15-21 (2014)
De las ramas etiquetadas se contó el total de frutos
y los frutos brocados, de esta manera se obtuvo la
infestación por broca, al dividir el número de frutos
brocados entre el total de frutos.
Mortalidad de la broca del café
De los cafetos de la parcela útil se cortaron 20
frutos brocados de las ramas no etiquetadas, se
abrieron y se observaron los insectos vivos y
muertos. El porcentaje de mortalidad se obtuvo al
dividir el número de insectos muertos entre el
número de insectos vivos.
Abandono de la broca del café
Los mismos 20 frutos brocados de las ramas no
etiquetadas se abrieron y al no observar insectos
vivos o muertos, se tomó como fruto abandonado y
el porcentaje de abandono se obtuvo al dividir el
número de frutos abandonados entre el total de
frutos.
Infección del hongo B. bassiana
De las ramas etiquetadas y en los frutos brocados
se observó la presencia de micelio algodonoso
típico de este hongo. El porcentaje de infección se
obtuvo al dividir el número de frutos con hongo
entre el total de frutos brocados.
A cada una de las variables registradas se le
aplicó la transformación a arco seno de la raíz
cuadrada del porcentaje, posteriormente se realizó
el análisis de varianza. Como se observaron
diferencias significativas se procedió a comparar
las medias de los tratamientos con la prueba de
rango múltiple de Tukey a un α = 0.05 (Reyes
1980, Olivares 1994).
RESULTADOS
Se realizó un registro de los datos de campo por
tratamiento y repetición y se obtuvo la media de
infestación por tratamiento (Cuadro 2), donde se
observa que la mayor infestación de la broca del
café se presentó en el tratamiento testigo sin
aplicación con 6.22 %. El tratamiento que presentó
menor infestación de la plaga fue donde se aplicó
B. bassiana en dosis de 1.0 kg ha-1. En el análisis
de varianza se obtuvieron diferencias altamente
significativas entre los tratamientos, por lo que se
realizó la comparación de las medias de los
tratamientos (Cuadro 3). El mejor tratamiento que
presentó la menor infestación de la broca (4.00%)
fue donde se aplicó el hongo B. bassiana en dosis
de 1.00 kg ha-1.
En el Cuadro 2 se presenta la media de mortalidad
de la broca por cada tratamiento. La mayor
mortalidad de la broca del café se registró en el
tratamiento de mayor dosis con 49.68%, el
tratamiento testigo sin aplicación presentó una
mortalidad natural de la plaga de 7.10%. Al
realizar el análisis de varianza se obtuvieron
diferencias altamente significativas entre los
tratamientos, por lo que se procedió a comparar las
medias de los tratamientos (Cuadro 4). El
tratamiento que presentó mayor mortalidad de la
broca del café (49.68%) por efecto del hongo B.
bassiana fue el de 1.00 kg ha-1 de este
entomopatógeno.
Se llevó un registro por tratamiento y repetición de
los frutos brocados abandonados por el insecto y
se obtuvo la media por tratamiento (Cuadro 2). En
este Cuadro se observa que el mayor abandono de
la broca del café se registró en el tratamiento de
mayor dosis (1.00 kg ha-1 del hongo B. bassiana)
con 40.95%; mientras que el tratamiento testigo sin
aplicación presentó un abandono natural de 7.55%.
Al realizar el análisis de varianza se obtuvieron
diferencias altamente significativas entre los
tratamientos. Se procedió a comparar las medias de
los tratamientos con la prueba de Tukey a un α = a
0.05 (Cuadro 5); el tratamiento que presentó mayor
abandono de la broca del café fue donde se aplicó
la dosis de 1.00 kg ha-1 del hongo B. bassiana, con
40.95%.
Infección del hongo B. bassiana
Se registró la infección del hongo B. bassiana por
tratamiento y repetición, se obtuvo la media de
infección del hongo por cada tratamiento (Cuadro
2). La infección más alta de B. bassiana sobre la
broca del café se registró en el tratamiento de
mayor dosis (1.00 kg ha -1) con 29.95%; el
tratamiento testigo sin aplicación no presentó
infección por este hongo. Al realizar el análisis de
varianza se obtuvieron diferencias altamente
significativas entre los tratamientos. Se procedió a
comparar las medias de los tratamientos (Cuadro
6); el tratamiento que presentó mayor incidencia de
B. bassiana fue donde se aplicó la dosis más alta de
este hongo (1.00 kg ha-1) con 29.95%, mientras que
el testigo sin aplicación no presentó incidencia del
hongo.
17
Cuadro 2. Medias de las variables medidas en el estudio de control de la broca del café Hypothenemus hampei
con el hongo Beauveria bassiana.
Dosis
Variables medidas
Infestación
Mortalidad
Abandono
0.20 kg ha-1
5.28 a
24.98 a
25.02 a
0.40 kg ha-1
5.20 b
30.40 b
29.65 b
0.60 kg ha-1
4.85 b
32.25 c
31.98 c
0.80 kg ha-1
4.42 bc
41.85 cd
33.92 cd
1.00 kg ha-1
4.00 cd
48.68 d
40.95 d
6.22 d
7.10 e
7.55
e
Medias de variables con distinta letra son estadísticamente diferentes
Infección
10.95 a
16.95 b
19.92 c
25.65 cd
29.95 d
0.00
e
Cuadro 3. Comparación de medias del porcentaje de infestación de la broca del café Hypothenemus hampei
con diferentes dosis de Beauveria bassiana.
Medias*
Tratamientos
Observación en campo
Porcentaje transformado
1.00 kg ha
4.00 a
11.53
0.80 kg ha-1
4.42. b
12.12
0.60 kg ha-1
4.85 b
12.72
0.40 kg ha-1
5.20 bc
13.19
0.20 kg ha-1
5.28 cd
13.29
6.22
d
14.44
* Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey a un α =
0.05.
-1
Cuadro 4. Comparación de medias del porcentaje de mortalidad de la broca del café Hypothenemus hampei con
diferentes dosis del hongo Beauveria bassiana.
Tratamientos
1.00 kg ha-1
0.80 kg ha-1
0.60 kg ha-1
0.40 kg ha-1
0.20 kg ha-1
49.68 a
41.85 b
32.35 c
30.40 cd
24.98
d
7.10
e
Medias*
44.80
40.30
34.65
33.44
29.91
15.46
* Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey a un α =
0.05.
18
Vedalia 15 (1): 15-21 (2014)
Cuadro 5. Comparación de medias del porcentaje de abandono de la broca del café Hypothenemus hampei con
diferentes dosis de Beauveria bassiana.
Tratamientos
Medias*
1.00 kg ha-1
40.95 a
0.80 kg ha-1
33.92 b
0.60 kg ha-1
31.98 c
0.40 kg ha-1
29.65 cd
0.20 kg ha-1
25.02
d
7.55
e
* Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según
0.05.
39.78
35.59
34.37
33.10
29.98
15.89
la prueba de Tukey a un α =
Cuadro 6. Comparación de medias del porcentaje de infección de diferentes dosis de Beauveria bassiana sobre
la broca del café Hypothenemus hampei.
Tratamientos
Medias*
1.00 kg ha-1
29.95 a
0.80 kg ha-1
25.65 b
0.60 kg ha-1
19.92 c
0.40 kg ha-1
16.95 cd
0.20 kg ha-1
10.95
d
00.00
e
* Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según
0.05.
DISCUSIÓN
La mayor infestación de la broca se presentó en el
testigo, con 6.22%, los tratamientos que estuvieron
por encima del umbral económico, que para la
broca del café es de 5.0% fueron: 0.20 kg ha-1 y
0.40 kg ha-1 con 5.28% y 5.20%, respectivamente.
Los tratamientos que estuvieron por debajo de
5.0% fueron 0.60 kg ha-1, 0.80 kg ha-1 y 1.00 kg ha1
con 4.85%, 4.42% y 4.00%, respectivamente.
Díaz-Vicente et al. (2011) señalan que cuando se
presente 5.0% de infestación por H. hampei, es
necesario realizar una medida de control. De
acuerdo con estos resultados, para el control de esta
plaga se pueden realizar aplicaciones de B.
bassiana con las dosis de 0.60, 0.80 y 1.00 kg ha-1.
Por lo observado por Díaz-Vicente (1996), quien
realizó aplicaciones de B. bassiana en el municipio
de Tapachula, Chis., en diferentes dosis de B.
bassiana, para el control de H. hampei no encontró
diferencias significativas al aplicar de 0.60 hasta
1.20 kg ha-1.
33.17
30.43
25.98
24.31
19.28
00.00
la prueba de Tukey a un α =
La mortalidad de H. hampei por efecto de B.
bassiana fue mayor en el tratamiento de mayor
dosis, donde se aplicó 1.00 kg ha-1 con 49.68%; la
mortalidad disminuyó con las dosis más bajas, 0.80
kg ha-1 41.85%, 0.60 kg ha-1 32.35%, 0.40 kg ha-1
30.40%. El tratamiento de menor dosis 0.20 kg ha -1
presentó una mortalidad de 24.98% mientras que el
testigo presentó una mortalidad natural de 7.10%.
En trabajos realizados en Ecuador por KleinKKoch et al. (1988) reportan una mortalidad de la
broca del café de 30%, mientras que Balakrishnan
et al. (1994) observaron 60% de mortalidad de esta
plaga en trabajos realizados en la India. Los
resultados de esta investigación son similares a los
obtenidos por Díaz-Vicente et al. (2005) quienes
señalan una mortalidad natural de H. hampei
menor de 10%.
El mayor porcentaje de abandono de H. hampei se
observó donde se aplicó la dosis más alta de B.
bassiana, 1.00 kg ha-1 con 40.95%. El abandono
19
disminuyó conforme la dosis era más baja: 0.80 kg
ha-1 33.92%, 0.60 kg ha-1 31.98%, 0.40 kg ha-1
29.65%, 0.20 kg ha-1 25.02% y el testigo fue de
7.55%. Resultados similares reportan Díaz-Vicente
et al. (2005) quienes señalan que cuando se aplica
una medida de control para H. hampei, siempre se
presenta un abandono mayor de 20%, superior al
testigo que presenta un abandono menor de 10%.
Infección de B. bassiana
La infección más alta del hongo se observó en el
tratamiento de mayor dosis, 1.00 kg ha-1, con
29.95%. Ésta fue disminuyendo en los tratamientos
con dosis menores, 0.80 kg ha-1 25.65%, 0.60 kg
ha-1 19.92%, 0.40 kg ha-1 16.95%, 0.20 kg ha-1
10.95 % y el tratamiento testigo sin aplicación no
presentó infección de B. bassiana. Resultados
similares son reportados por Díaz-Vicente (1996)
quien observó una incidencia de 10.0 a 34,0%
cuando se aplicaron dosis crecientes de B.
bassiana. Por otra parte, Méndez (1990) señaló una
incidencia menor de 1.0% de este hongo en la
región del Soconusco, Chis., mientras que Costa et
al. (2002) señalaron que en Brasil la incidencia
natural de B. bassiana fue mayor de 1%.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al Sr. Fortunato López
Chilel, productor del Ejido Santo Domingo,
municipio de Unión Juárez, Chiapas, México, las
facilidades otorgadas para la realización de la
presente investigación.
LITERATURA CITADA
Anónimo, 2000. Naturland. Organic Farming in the
Tropics
and
Subtropics.
Exemplary
Description of 20 Crops. Coffee. Naturland
Association,
1st
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Anónimo, 2003. CABI Bioscience. Coffee Berry
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Tesis de Maestría en Ciencias en Entomología
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Chapingo, México. 84 p.
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Vedalia 15 (1): 15-21 (2014)
Soto P., L., I. Perfecto & N. Caballero. 2002.
Vegetation complexity and effects on berry
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Systems (Holanda) 55: 37-45.
Recibido: 6 de junio de 2014
Aceptado: 5 de diciembre de 2014
21

CONTROL BIOLÓGICO DE LA BROCA DEL CAFÉ Hypothenemus

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