Aplicación de insecticidas contra las plagas del suelo

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INTRODUCCIÓN

El grupo de plagas que atacan las raíces de las plantas de maíz está constituido fundamentalmente por las especies: Colaspis chapalensis, Diabrotica virgifera, Cyclocephala comata y Phyllophaga spp. (Morón, 2001), las dos últimas pertenecientes a la conocida “gallina ciega”. 

     Actualmente, se intenta combatir dichas plagas combinando o alternando diferentes métodos de control, como las labores culturales y la lucha química. Sin embargo, de manera tradicional, se ha venido empleando el control químico como única medida, especialmente en aquellos casos donde la incidencia de las plagas y los daños ocasionados al cultivo habían superado los límites admisibles. Entonces, se llevaba a cabo un uso indiscriminado de los productos fitosanitarios que han derivado en una serie de problemas, entre los que destacan la contaminación del medioambiente, el exceso de residuos de plaguicidas en los alimentos o la creciente resistencia de las plagas a dichos productos.

 Los daños que provoca este tipo de plagas en los cultivos de maíz suponen una enorme importancia económica, traducida en grandes pérdidas de cosecha y, por tanto, en una considerable reducción de ingresos para el agricultor.

     En este sentido, Morón (1990), indicó, en base a sus investigaciones que, a partir de 1978 se ha reconocido la importancia que tienen en México varios grupos de insectos de suelo, los cuales consumen las partes radiculares de numerosas plantas cultivadas, como son las hortalizas y, en mayor medida, las gramíneas, entre las que se encontraría el maíz. Entre estas plagas rizófagas, las más destacadas, por los daños que ocasionan, son el complejo de gallina ciega, principalmente el género Phyllophaga, así como las larvas del género Diabrotica (Posos, 1993).

Los coleópteros edáficos en nuestro país engloban casi 800 especies, pertenecientes a las familias Melolonthidae, Scarabaeidae, Chrysomelidae, Tenebrionidae y Curculionidae, consideradas fundamentalmente fitófagas. Los mayores problemas agrícolas están originados por los estados larvarios de estos coleópteros, destacando las dos primeras familias citadas anteriormente, encuadradas dentro del grupo de las gallinas ciegas. Asimismo, Deloya (1988), señala que en el territorio nacional existen 15 géneros de gallina ciega, que reúnen a poco más de 400 especies. 

     De este modo, autores como Nájera (1988) y Morón (1988), aseguran que este grupo de insectos es el más importante, resultando muy perjudicial en determinadas zonas de cultivo. Por ejemplo, en Jalisco, cuyo mayor grado de infestación se produce en el centro del estado y afecta a más de 20 municipios (Posos, 2003), las pérdidas de producción de grano alcanzan cifras del 40% (Pérez, 1987), 45% (Ríos y Romero, 1981), o incluso del 70% (Alavés, 1988).  Por tanto, desde hace mucho tiempo se han descubierto a las larvas de gallina ciega, C. comata y Phyllophaga spp., como los insectos del suelo más destructores y problemáticos (Félix, 1978), las cuales se alimentan de las raíces de las plantas cuando presentan una altura comprendida entre 20 y 50 cm, afectando directamente a su crecimiento y vigor, llegando incluso a causarles la muerte. 

La voracidad de las larvas ha sido estimada por Morón (2001), en cuyas investigaciones determinó que comen el equivalente de 60 veces su peso. Si se tiene en cuenta que cada larva puede alcanzar alrededor de un gramo, los daños que pueden causar a los cultivos en sus primeras etapas de desarrollo podrían ser devastadores. A estos daños hay que sumar las heridas provocadas, las cuales dan origen a enfermedades producidas por patógenos, con lo que los perjuicios se incrementan (Alavés, 1988). 

     Considerando la amenaza que suponen estas plagas para los cultivos desde hace mucho tiempo, se ha llevado a cabo un empleo masivo de productos para su control, que en ocasiones podría clasificarse como indiscriminado. Como consecuencia, se ha demostrado que las larvas de gallina ciega han desarrollado resistencia a los insecticidas convencionales que se han venido utilizando durante los últimos años (Posos, 2003).

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Antecedentes en la aplicación de insecticidas.

Como ya se ha mencionado, los insecticidas de origen químico representan, desde siempre, la alternativa más utilizada para controlar las plagas del suelo (y todas en general), a pesar de los problemas e inconvenientes que han provocado. En este sentido, vamos a realizar un breve repaso cronológico sobre el uso de estos productos en México para hacer frente a los insectos invasores de las raíces.

     Los primeros productos utilizados fueron insecticidas inorgánicos arsenicales, insecticidas botánicos y algunos fumigantes. Los primeros presentaron un efecto más fitotóxico que insecticida, mientras que los demás resultaron inefectivos (Loera-Gallardo et al., 2007). El desarrollo del DDT a finales de la década de 1940 y, posteriormente, los insecticidas ciclodienos representaron una época de gran optimismo sobre el control de los insectos del suelo. Los insecticidas organoclorados también fueron notablemente efectivos contra la mayoría de las especies fitófagas del suelo de importancia económica, llegando a aplicarse de manera extensiva (Lilly, 1956). De esta forma, su eficiencia duró hasta la década de 1960 cuando aparecieron los problemas de resistencia en varias especies de insectos como consecuencia del abuso cometido con estos productos, aunque previamente al desarrollo de dicha resistencia, se observaron fallos en la efectividad de estos insecticidas contra varias plagas, debido principalmente al efecto de la humedad y los tipos de suelo (Harris, 1972). 

A partir de 1970, con el empleo de los insecticidas organofosforados y carbamatos, se produjo un renovado éxito en el control químico de las plagas del suelo (Harris, 1972) y, más recientemente, con la aparición y desarrollo de los piretroides y los neonicotinoides. 

      Actualmente, el método de control basado en aplicaciones fitosanitarias se sustenta en estos últimos cuatro grupos de naturaleza química, cuya diversidad, tanto en compuestos tóxicos como en formulaciones, ofrece una diversidad de opciones o alternativas a la hora de tomar una decisión sobre para un problema determinado que afecta al cultivo. A esto hay que añadir las numerosas combinaciones que pueden darse si se tienen en cuenta tres aspectos fundamentales, como son: 

Los más comunes suelen presentarse en forma de polvo, granulada o líquida. Los polvos y granulados pueden aplicarse en forma total, en banda, mateados o mezclados con el fertilizante, mientras que los líquidos se aplican en forma total, en banda, al fondo del surco, a los lados de la planta, sobre la base de la misma, impregnados al fertilizante o a la semilla (Loera-Gallardo et al., 2007).

Éstas pueden ser previas al cultivo, en el momento de la siembra o en diferentes fases fenológicas del mismo (Félix, 1978; Sánchez, 1983). 

Se realizan de manera diferente y con un objetivo concreto, existiendo numerosas técnicas para la aplicación de los productos. Por ejemplo, en la lucha contra especies de gallina ciega, Rodríguez del Bosque (1980), documenta que la aplicación en banda de insecticidas granulados, cerca de la semilla, es efectiva. Posteriormente, dicho autor recomendaba el uso de insecticidas sistémicos impregnados a la semilla que ofrecía buenos resultados, además de una reducción de costes comparado con la aplicación de granulados. Para que los productos con acción sistémica resulten efectivos debe existir suficiente humedad en el suelo para que sea absorbido a través de las raíces. No obstante, uno de los aspectos que deben considerarse en las aplicaciones de insecticidas a la semilla es la fitotoxicidad (Mayo, 1976). 

     En cualquier caso, sea cual sea la técnica de aplicación, ésta debe realizarse bajo los fundamentos del manejo integrado de plagas, que incluyen actividades de muestreo, biología y umbrales económicos para tomar decisiones acertadas (Gray, 2007).

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Factores que influyen en su eficacia.

uando se aplica un insecticida al suelo con el objetivo de frenar una determinada plaga que está causando daños al cultivo no siempre surte el efecto deseado, debido a que sobre él influyen o interaccionan una serie de factores que pueden modificar su eficacia frente a los insectos invasores.

      Si nos situamos unos años atrás, cuando se aplicaban productos que eran relativamente novedosos, como los primeros organofosforados y carbamatos, éstos resultaron efectivos contra las plagas del suelo, aunque en algunos casos mostraron inconsistencia en el control de las mismas (Harris, 1970). Por este motivo, se realizaron numerosos estudios al respecto y se determinó la interrelación de varios factores que podían influir en la efectividad de los insecticidas aplicados al suelo. Los principales se describen a continuación:

El nivel de humedad de un suelo influye en la eficacia de los insecticidas aplicados al mismo. Por ejemplo, productos de contacto altamente efectivos, como han podido ser en su momento, dursban, diazinon y metomil, han resultado ineficaces en suelos minerales húmedos (Harris, 1966). También, el contenido de arcilla y materia orgánica del suelo afecta a la movilidad del insecticida, tanto en su dispersión vertical como horizontal, debido a su interacción con las partículas del mismo a través de los mecanismos de adsorción y desorción (Kamble, 2006). Productos como diazinon o paration han resultado menos efectivos en suelos con alto contenido de materia orgánica (Large y Carlson, 1956; Harris 1966). Asimismo, la efectividad de compuestos organofosforados y carbamatos (en suelo húmedo) ha sido inversamente proporcional al contenido de materia orgánica (Campbell et al., 1971).

 El pH del suelo ejerce un gran impacto en la efectividad de un insecticida al influir en la velocidad de degradación, siendo más persistentes en suelos ácidos que en alcalinos (Kamble, 2006). Generalmente, los suelos en México están dentro de un rango de pH entre 6 y 8, siendo alcalinos en zonas secas y algo más ácidos en zonas húmedas y lluviosas.

Los insecticidas suelen ser más eficientes y persistentes en suelos con bajos niveles de temperatura y de humedad, ya que los microorganismos degradadores del suelo aceleran su actividad bajo temperaturas cálidas y alto contenido de humedad (Kamble, 2006).

El grado de solubilidad de un insecticida en el agua influye en su movilidad y distribución en el suelo. Los compuestos solubles pueden tener una fuerte afinidad para ser adsorbidos por las partículas del suelo y ser limitados en su dispersión, aunque una combinación de factores es la que determina finalmente su movilidad (Kamble 2006). De este modo, la efectividad de los insecticidas en el suelo disminuye a medida que su solubilidad en el agua aumenta (Harris y Mazureck, 1964).

Es el proceso más determinante en la duración media de un insecticida en el suelo, donde se ven involucrados procesos como la hidrolisis, la oxidación y la reducción (Kamble, 2006). Mediante la hidrólisis, el producto aplicado reacciona con el agua (suelos especialmente húmedos) y se producen compuestos menos tóxicos. A través de la oxidación, un átomo de oxígeno se añade a una molécula del insecticida, facilitando su degradación. En el proceso de reducción, una molécula del insecticida se considera reducida si su concentración de hidrógeno aumenta o la de oxígeno disminuye. Estas reacciones se incrementan en suelos con excesiva humedad, lo que deriva en una degradación más rápida del plaguicida.

Los microorganismos del suelo pueden incrementar o disminuir la efectividad biológica de los insecticidas. Algunos aumentan su actividad y persistencia en el suelo porque son degradados a otros compuestos más tóxicos (Edwards et al., 1957; Gannon y Bigger, 1958; Lichtenstein y Schulz, 1960; Miles et al., 1969). A este respecto, las implicaciones de la biodegradación de insecticidas en el suelo en los agroecosistemas fueron revisadas ampliamente por Felsot (1989).

Mediante este proceso los insecticidas se transforman en gases. La estructura del producto determina aspectos concretos como su presión de vapor, solubilidad en el agua del suelo y la tendencia a ser adsorbido. En condiciones de bajas temperaturas, los suelos relativamente secos y con alto contenido de materia orgánica o arcilla causan una reducida pérdida de los insecticidas, incluso de los más volátiles, por el efecto de adsorción. Por el contrario, elevadas temperaturas y un exceso de humedad en el suelo provocan una gran desorción y volatilización (Kamble, 2006).

 Las propiedades físico-químicas de un insecticida determinan su efectividad en el suelo, aunque es difícil predecir su actividad. No obstante, existen datos contrastados de diversos autores sobre productos aplicados en el pasado. Por ejemplo, los organoclorados son más persistentes y activos en el suelo contra una amplia variedad de insectos en comparación con los organofosforados o los carbamatos, que muestran mayor especificidad en su acción dentro del grupo de organofosforados (Mulla, 1964; Harris y Mazureck, 1964, 1966; Harris, 1970). Existen una gran variabilidad con respecto a la persistencia de este tipo de productos. Así, los organoclorados han permanecido en el suelo desde un año hasta 30 (según la materia activa que se trate), mientras que la de los organofosforados ha variado desde una semana (malation y paration) hasta 16 (carbofuran) (García, 1997).

Las distintas especies de insectos varían ampliamente en su tolerancia natural a los efectos de los insecticidas. Igualmente, los diferentes estados o fases dentro de una misma especie también pueden variar su resistencia a estos productos. Harris y Svec (1968), demostraron que en cada estado de desarrollo (huevo, larva, pupa y adulto) de E. messoria se incrementaba su tolerancia a productos como DDT, aldrin y dursban.

      Los insecticidas que ofrecen una mayor persistencia en el suelo contribuyen más a la resistencia de los insectos plaga. En este sentido, en el sur de Texas, en 1967, se detectó por primera vez la resistencia de Phyllophaga crinita a los insecticidas organoclorados (Plapp y Frankie, 1976). Los principales requerimientos para el desarrollo de resistencias a organofosforados y carbamatos, tal como sucedió con los clorados, es que los residuos en el suelo sean lo suficientemente altos para presentar una presión de selección constante en cada generación del insecto (Harris, 1972).

      Otro factor que influye en la efectividad del insecticida es el comportamiento del insecto en respuesta al tipo y condición del suelo. A medida que la temperatura disminuye, el insecto reduce su movilidad y su contacto con el insecticida también es menor.

      Para concluir, no existen demasiados estudios sobre resistencia de plagas rizófagas a los insecticidas en México. En su inicio, los nuevos productos mostraron una eficacia aceptable, pero a lo largo de los años, los niveles de efectividad se han reducido y, como consecuencia, las dosis recomendadas se han incrementado sin obtener resultados favorables. Ponce et al. (1994), evaluaron la resistencia de la especie de gallina ciega Cyclocephala comata a diversos insecticidas organofosforados, encontrando niveles de resistencia. Posteriormente, se ha demostrado que especies de Phyllophaga y Cyclocephala muestran igualmente resistencia a algunos insecticidas.

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