COLEGIO DE POSTGRADUADOS INSTITUCIÓN DE ENSEÑANZA E INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS AGRÍCOLAS INSTITUTO DE FITOSANIDAD

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1 COLEGIO DE POSTGRADUADOS INSTITUCIÓN DE ENSEÑANZA E INVESTIGACIÓN EN CIENCIAS AGRÍCOLAS INSTITUTO DE FITOSANIDAD MAESTRÍA TECNOLÓGICA EN MEDIDAS SANITARIAS Y FITOSANITARIAS COLOR, TIPO DE TRAMPA Y TIPO DE SEÑUELO PARA LA CAPTURA DE LA BROCA DEL CAFÉ (Hypothenemus hampei) Ferrari (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae) EN COSTA RICA JOSE ARTURO SOLÓRZANO ARROYO TESINA Presentada como requisito parcial para obtener el grado de MAESTRÍA TECNOLÓGICA MONTECILLO, TEXCOCO, EDO, DE MÉXICO 2004

2 La presente tesina realizada por el alumno JOSE ARTURO SOLÓRZANO ARROYO, bajo la dirección del Consejo Particular indicado, ha sido aprobada por el mismo como requisito parcial para obtener el grado de MAESTRÍA TECNOLÓGICA ESPECIALISTA EN MEDIDAS SANITARIAS Y FITOSANITARIAS CONSEJO PARTICULAR CONSEJERO: Dr JUAN CIBRIÁN TOVAR ASESOR: Dr CAM OEHLSCHLAGER ASESOR: M.C. MARÍA DE JESÚS GARCÍA RAMÍREZ Montecillo, Texcoco, Edo. de México, noviembre de 2004 ii

3 AGRADECIMIENTOS Al Servicio Fitosanitario del Estado en especial al Director Sergio Abarca Monge por todo su apoyo. Al Instituto Nacional de Innovación en Tecnología Agropecuaria INTA. Al Organismo Internacional Regional en Sanidad Agropecuaria OIRSA y al Colegio de Postgraduados de México por la oportunidad. A los funcionarios Oscar Bravo y Jorge Mora por su colaboración en campo y procesamiento de muestras. Al funcionario Luis Guillermo Vargas por sus aportes técnicos y logísticos para la realización de esta investigación. A Juan Cibrián y Oscar Umaña coordinadores de esta Maestría. A Cam y Lilliana de la compañía Chemtica Internacional por su apoyo para la realización esta investigación. A todos aquellos que de una u otra forma colaboraron para el desarrollo de esta investigación. A mis compañeros de estudio de la Maestría en especial a los ticos por todos los consejos y trabajo en equipo. A mi Familia por toda su paciencia y consideración. iii

4 INDICE Portadilla i Dedicatoria ii Agradecimientos iii Indice iv Lista de cuadros v Lista de figuras vi Resumen 8 Abstract 8 1. Introducción 9 2. Revisión literatura Generalidades de la plaga Ciclo de vida Trampeo Materiales y Métodos Tratamientos Análisis de los datos Resultados y Discusión Primera fase: Señuelos y Color de Trampa. Muestreos Discusión resultados Segunda fase: Señuelos, Color y Tipo de Trampa. Muestreos Tercera fase: Distribución de la captura de la broca mediante trampeo masivo Cuarta fase: Intensidad Lumínica Vrs Trampeo Broca de Café Discusión Resultados Conclusiones Literatura citada Anexos DATOS CLIMATICOS ANDEVA Resultados Fase ANDEVA Resultados Fase ANDEVA Resultados Fase 3 71 iv

5 LISTA DE CUADROS Cuadro 1. Area dedicada a la producción de café de los países miembros del OIRSA en los últimos 10 años. Cuadro 2. Producción y rendimiento de café según país miembro del OIRSA y período de estudio Cuadro 3. Tratamientos evaluados según tipo de trampa y señuelo con atrayente metanol:etanol evaluados v

6 LISTA DE FIGURAS 1. Área afectada y distribución de la broca del café en Costa Rica según número de 12 focos en las fincas a julio del Ciclo de vida de la broca del café (Hypothenemus hampei) en condición de campo Trampa de conos blancos y señuelo (gotero) con atrayente desarrollado por el 17 ICAFE. 4 Trampa de conos rojos y señuelo (membrana plástica) de la compañía ChemTica 18 Internacional. Atrayente Broca 98 VP. 5 Trampas fabricadas con botellas plásticas desechables rojas y transparentes cebadas 19 con señuelo tipo membrana plástica (Atrayente Broca 98 VP ). 6. Colecta de brocas en campo en recipientes plásticos y conteo de brocas en 20 Laboratorio de Fitoprotección, INTA, San José. Costa Rica. 7. Evaluación, relleno de agua con jabón y rotación de trampas. Santa Rosa de Santo 21 Domingo. Heredia, Distribución de los tratamientos en campo. Mapa de campo en la localidad de Santa 22 Rosa de Santo Domingo de Heredia. Costa Rica. Distribución inicial para el primer muestreo. 9. Estación climática Watch Dog 450. En el área de estudio. Santa Rosa de Santo 23 Domingo. Heredia. Costa Rica Humedad relativa y precipitación diaria de los muestreos 3 y 4. Santa Rosa de Santo 24 Domingo. Heredia Medias de los factores evaluados en primer muestreo. Datos sin transformar según 25 color de trampa, tipo de señuelo (atrayente) y combinaciones color de trampa por atrayente. Marzo Santa Rosa de Santo Domingo, Heredia. Costa Rica. 12. Captura de brocas según color de trampas y tipo de señuelo (atrayente) evaluadas 26 en 4 muestreo. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia. Costa Rica. Marzo Captura de brocas según combinación de factores color de trampas y tipo de señuelo 27 (atrayente) evaluadas en 4 muestreo. Datos sin transformar. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia. Costa Rica. Marzo Relación de residuales estandarizados antes y después de transformados los datos 28 de captura de broca de café en diseño factorial Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia. Costa Rica vi

7 15. Precipitación, humedad relativa promedio y máxima diaria en la localidad de Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia para el período abril mayo del Flechas señalan época de muestreo de trampas a partir del 5º muestreo. 16. Efecto de trampas cónicas de vasos (3) con relación a botellas plásticas desechables (frascos) con relación a la captura de broca de café. Santo Domingo de Heredia Captura de adultos de la broca de café en dos tipos de trampa cebadas con el atrayente metanol:etanol 3:1. Santo Domingo de Heredia, Efecto del tipo de señuelo sobre la captura de broca del café. Santo Domingo de Heredia Efecto de trampas cónicas de vasos con relación a botellas plásticas desechables (frascos) en la captura de adultos de broca de café. Santo Domingo de Heredia Efecto del color de trampa evaluado en la captura de adultos de la broca del café con atrayente metanol:etanol 3:1. Santo Domingo de Heredia Comparación de dos sistemas de producción de café variedad caturra, en la misma localidad con y sin sombra sujetos a trampeo masivo de la broca del café. Santo Domingo de Heredia Interacción de los factores color de trampa versus tipo de señuelo o atrayente con relación a la captura de broca de café. Santo Domingo de Heredia Efecto de trampas cónicas de vasos (3) con relación a botellas plásticas desechables (frascos) con relación a la captura de broca de café. Santo Domingo de Heredia Captura de broca de café según muestreo bajo condiciones de sombra y expuesto a sol. Area muestreada 2 has. Santo Domingo de Heredia Regresión lineal simple de la captura de broca del café vrs intensidad de luz solar y correspondiente índices de regresión, 8º muestreo. Santo Domingo de Heredia Valores predichos vrs Residuales estandarizados de la respuesta de la captura de la broca a la intensidad de la luz, 8º muestreo. Santo Domingo de Heredia. Mayo vii

8 RESUMEN El trampeo masivo de la broca del café Hypothenemus hampei Ferrari, es una herramienta útil para el manejo, monitoreo y control de la plaga más importante del cultivo de café a nivel mundial. En la localidad de Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia en Costa Rica, se realizó un estudio para determinar el efecto de colores y tipo de trampa así como tipo de señuelo en el trampeo masivo de la broca del café. Los tratamientos evaluados fueron: color de trampa (roja y blanca); tipo de señuelo con atrayente metanol:etanol (3:1): membrana y gotero; tipo de trampa: cónica de vasos y botellas con ventanas laterales; y trampas sin señuelo como testigos relativos. Se utilizó un diseño completamente al azar con rotación y evaluación cada 8 a 15 días en todos los tratamientos evaluados, en respuesta a las condiciones climáticas. Mediante una estación climática automatizada se determinó cada 30 minutos la precipitación, humedad relativa, mojadura foliar y temperatura. Se determinó con un luxómetro la intensidad de luz en cada unidad experimental y se relacionó con el nivel de captura. Se determinó que las trampas color rojo atrapan más las blancas, los vasos cónicos son más eficientes que las trampas artesanales (botellas) y que el señuelo de membrana captura más que los goteros p <0.05. Se demostró una relación lineal entre el nivel de captura de broca y la intensidad lumínica (R ). La cual podría estar relacionada con las condiciones climáticas, entre ellas la humedad relativa, que indirectamente se relacionó con la captura de broca de café. Palabras clave: broca de café, Hypothenemus hampei, trampeo masivo, señuelo, clima. Abstract Mass trapping of coffee berry borer (CBB) Hypothenemus hampei Ferrari, is an useful tool for the management and control of the most important world`s coffee pest. In the town of Santa Rosa of Santo Domingo of Heredia, Costa Rica, an experimental assay was carried out, to determine the effect of colors and trap type as well as lure type in mass trapping of CBB. The treatments were: trap color (red and white); lure type with attract metanol:etanol (3:1): membrane and dropper; trap type: conical glasses and bottles with lateral windows; and traps without lure as relative control. A completely randomized design was used, with rotation and evaluation each 8 to 15 days in all the evaluated treatments, in answer to the climatic conditions. To measure the climate, a field weather station was used, data of precipitation, relative humidity, leaf wetness and temperature was assessed every 30 minutes. With a light probemeter, the intensity of light was determined in each experimental unit, and related with the catch level. Results showed that the red color traps catch more than white ones, conical glasses are more efficient than the handmade traps (bottles) and that the membrane lure captures more than the droppers p <0.05. Linear relationship between the intensity of solar light vrs catch of CBB was demonstrated (R ) among them the climatic conditions such as relative humidity has indirectly related with this mass trapping of CBB. Keywords : Coffee berry borer, Hypothenemus hampei, mass trapping, lure, weather. 8

9 1. INTRODUCCIÓN El cultivo de café (Coffea arabica) es muy importante para la economía y el desarrollo social de Costa Rica. Representa la mayor extensión agrícola del país, hectáreas cerca del 26 % de la producción nacional y es el segundo rubro dentro del Producto Interno Bruto (PIB) de la rama agrícola, cuyo valor bruto producido fue de más de 47 mil millones de colones (US $ 106, ) SEPSA El cual aporta más del 15% de las divisas por concepto de exportación, con más de US $ 170 millones de dólares, superado únicamente por el banano 45 % y la piña 16% (SEPSA,2003). La caficultura ocupa más del 22% de la fuerza de trabajo (SEPSA, 2002). La producción promedio es de 3 millones quinientos mil fanegas (700 millones de litros) (FAO 2003), distribuidas en productores inscritos en el Instituto Costarricense del Café (SEPSA 2002; Bustillo, 2003) de los cuales el 90.2 % entregaron menos de 100 fanegas, predominando el pequeño productor (92%) con menos de 5 ha de cultivo (SEPSA, 2002). Esta tenencia de la tierra es muy vulnerable dentro de la economía nacional debido a la crisis mundial de los precios del café, lo cual ha repercutido en el crecimiento y sostenibilidad de este rubro. Durante muchos años el café representó la base de la economía nacional tanto en la generación de riqueza como en la distribución de empleo. De la misma manera en la Región Centroamericana, México y Panamá, así como en la República Dominicana en el Caribe, el café representa uno de los principales rubros agrícolas de exportación, que aporta grandes divisas a los países del área (Cuadros 1 y 2) FAO, Cuadro 1 Area dedicada a la producción de café de los países miembros del OIRSA en los últimos 10 años. Hectareas País Costa Rica 108, , , ,130 R. Dominicana 136, , , ,000 El Salvador 170, , , ,000 Guatemala 248, , , ,000 Honduras 144, , , ,000 México 636, , , ,000 Nicaragua 71, , , ,000 Panamá 25,000 22,000 21,000 23,000 Fuente : FAO,

10 El café es fuente de desarrollo rural en la mayoría de los países latinoamericanos, con más del 13%, es el principal producto agrícola de exportación (FAO, 2002). En la región del OIRSA, las extensiones oscilan entre poco más de 23 mil hectáreas en el caso de Panamá hasta más de 750 mil hectáreas para México; lo cual también contribuye a la economía agrícola de los países, principalmente como producto de exportación y generador de divisas (FAO, 2003). En los últimos años el precio del café se ha reducido mucho en el mercado internacional, lo cual ha producido disminución de las áreas de siembra así como abandono de plantaciones, aunado a esta situación, la ocurrencia de plagas como la broca del café, han incidido en los rendimientos obtenidos en este rubro (Cuadro 2). A pesar de esta situación el cultivo de café mantiene una productividad muy significativa para la economía de los países de la Región, tal es el caso de Costa Rica que ha mantenido los rendimientos, aunque con la introducción de la broca del café se estiman pérdidas muy importantes como ocurrió en otros países de la Región (Cárdenas, 2000). Cuadro 2. Producción y rendimiento de café según país miembro del OIRSA y período de estudio. Rendimiento KG/Ha Produccción (TM) País Costa Rica 1,438 1,702 1,481 1, , , , ,000 R. Dominicana ,000 46,000 35,000 49,000 El Salvador , , ,000 92,000 Guatemala 797 1,143 1, , , , ,000 Honduras , , , ,000 México , , , ,000 Nicaragua ,000 82,000 67,000 48,000 Panamá ,000 10,000 12,000 14,000 Fuente : FAO, 2003 Las pérdidas asociadas por el ataque de un 2% de la producción nacional por la broca del café, se estima que representaría poco más de US $ 4 millones de dólares en el período SFE- MAG El daño económico es muy significativo (Wegbe et al. 2003; Bustillo, 2003), el cual depende del grado de infestación que puede alcanzar hasta un 53% de perdidas sobre el rendimiento final (Bustillo et al. 1998), además de los efectos en la calidad de bebida o calidad de taza la cual también es afectada drásticamente (Montoya, 1999), por lo cual, también se castiga internacionalmente con una reducción en el precio del café. A mayor infestación en campo mayor es la reducción de la calidad de taza (Montoya, 1999). 10

11 La broca del fruto del café (Hypothenemus hampei) es la plaga insectil mas importante en el cultivo de café (Coffea arabica L.) en todo el mundo (Benavides, et al. 2003; Bustillo et al. 1998; Montoya, 1999; Guharay, 2001; Ruiz, et al. 1996; Dufour et al. 1999b; Wegbe et al ). La broca del café se encuentra distribuida en todas las plantaciones de café a excepción de Panamá (Borbón 2001, Bustillo 2003). La broca del café llegó a Costa Rica en Diciembre del 2000, los primeros focos de infección se ubicaron en la zona de mayor producción nacional en una localidad de la provincia de Heredia (Borbón et al. 2000a, Bustillo, 2003), en los primeros seis meses se expandió a 192 focos abarcando un total de 200 ha de café y en julio del 2003 se reportaron 7000 ha infestadas con broca (Figura 1). Las medidas tomadas por la Comisión Nacional de la Broca del Café han impedido que la plaga se disemine a otras Regiones del país, aunque se ubica en la principal zona de producción, afectando cerca del 50% de la caficultura nacional y se estima que en pocos años habrá abarcado casi todo el país (Bustillo, 2003). Su control químico es poco efectivo (Bustillo et al. 1998; Benavides y Arévalo 2002; Guharay, 2001), ya que una vez que la broca ha penetrado en el fruto de café, no hay forma de que los insecticidas ejerzan efecto (Bustillo et al. 1998; Borbón et al. 2000a). Asimismo se tienen reportes de producción de resistencia de la broca del café al insecticida Endosulfan (Brun et al. 1990; Brun et al. 1989; Benavides y Arévalo, 2002; Benavides et al. 2003; Gutiérrez, 1995; Gutiérrez et al b). El uso de trampas con atrayentes para la captura de adultos de Hypothenemus hampei ha sido empleado como una medida de monitoreo hacia otras localidades (Mathieu et al. 1997, Borbón 2000a, Dufour et al. 1999a), no obstante su uso como opción de control también es importante (González y Dufour 2000, Gutiérrez et al. 1995a; Gutiérrez et al. 1995b; Gutiérrez et al. 1995c; Dufour et al. 1999b; Mathieu et al. 1999; Cárdenas, 2000; Mora, 2004). Algunos estudios preliminares realizados ( ) en San Marcos de Nicaragua por el ICAFE y la empresa CHEMTICA Internacional S.A. de Costa Rica revelaron que el uso de trampas de color blanco con atrayente metanol : etanol en relación (3:1) eran muy eficaces en la captura de adultos de la broca del café (Borbón et al. 2000a, Borbón et al. 2000b). Estos estudios fueron la base para la implementación de un programa nacional de trampeo de la broca del café una vez que ingresó al 11

12 país. No obstante otros estudios han revelado la preferencia de H. hampei por trampas de color rojo (Mathieu et al., 1997; Gonzáles y Dufour, 2000; López et al. 2003, Mora, 2004). Figura 1. Área afectada y distribución de la broca del café en Costa Rica según número de focos en las fincas a julio del Los objetivos del presente estudio fueron a) evaluar la efectividad de dos colores de trampa rojo y blanco versus dos tipos de señuelos y dos tipos de trampa botellas y vasos, en la captura de adultos de la broca del café en una localidad de Costa Rica en el período después de la cosecha del café (verano) enero junio 2004 y b) conocer la relación del trampeo de la broca de café con algunas variables climatológicas determinadas in situ. 12

13 2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Generalidades de la plaga La broca del café (Hypothenemus hampei) es un coleóptero negro del tamaño de la cabeza de un alfiler aproximadamente 2 mm de largo (Gingerich, et al. 1996; Ruiz et al. 1996; Bustillo et al. 1998), pertenece al orden Coleoptera familia Scolytinae, subfamilia Ipinae (Bustillo, 2004.). H. hampei fué descrito por primera vez en 1867 por Ferrari (Bustillo et al. 1998, Borbón, 2001). Su origen propuesto es de Africa Central (Cárdenas, 2000; Guharay, 2001;Vega et al. 2002) se alimenta y reproduce dentro de los granos o frutos de café (Benavides et al. 2002, Bustillo et al. 1998). Este insecto fue considerado como plaga desde 1867 al ser detectado en granos de fruto de café exportados de Africa hacia Europa (Borbón, 2001). Su introducción al continente americano fue en el año 1913 en Brasil, desde ese país se ha expandido a todos los demás países productores (Perú 1962, Guatemala 1971, Honduras 1977, México y Jamaica 1978, El Salvador y Ecuador 1981, Nicaragua y Colombia 1988, R. Dominicana 1995 y Costa Rica 2000) causando reducciones significativas en la producción y calidad de los frutos (Guharay, 2001, González, 2001). En Colombia (segundo productor mundial y primero en calidad) la broca llegó hacia finales del año 1988 y siete años después había colonizado el 70 % del área de cultivo hectáreas (Cárdenas, 2000; Benavides et al. 2003) CICLO DE VIDA El ciclo de vida de este insecto incluye un estado de huevo, varios estadios larvales, un estado de pupa y uno de adulto. El ciclo puede oscilar entre 24 y 45 días (Figura 2), dependiendo de las condiciones de clima principalmente (Ruiz, et al. 1996, Bustillo et al. 1998; Guharay, 2001). Este insecto se alimenta preferentemente de frutos de café, en los cuales cumple todo su ciclo de vida, por lo que se le considera una plaga monofaga (Ruiz et al. 1986), sin embargo puede presentar otros plantas huésped. La hembra perfora los frutos de café en el extremo distal y se introduce en el fruto donde pone los huevos; cada hembra puede poner entre 50 y 70 huevos en varios frutos. Los frutos pueden ser afectados desde etapas muy tempranas, se observa daño una vez que han superado entre un 20 y 25 % de la materia seca de los mismos (Borbón et al. 2000, Bustil1o et al. 1998). Los granos son perforados únicamente por una hembra, todo el ciclo posterior ocurre dentro del grano donde las larvas y adultos consumen cerca del 5 al 20 % del 13

14 fruto. La preferencia de las hembras de entrar por el extremo distal se debe a estímulos físicos más que químicos (Costa y Faria, 2001) debido a que el grano exhibe una rugosidad en el extremo distal que le permite el anclaje al insecto. El estado de huevo dura cerca de 2 semanas y 7 días en dietas artificial a 23 ºC (Bustillo et al. 1998, Ruiz et al. 1996). Las larvas son de color crema y 2mm de largo las cuales perduran entre 15 a 19 días (Borbón et al. 2000; Bustillo et al. 1998). Se ha considerado la ocurrencia de una prepupa (Bustillo et al. 1998) la cual conlleva 2 días y una pupa que dura 7 días. Luego emergen los adultos en una relación de 10:1 hembra macho, los cuales no tienen la capacidad de volar ya que tienen el segundo par de élitros atrofiados, cumplen todo su ciclo dentro del grano de café (Gingerich et al. 1996; Vega et al. 2002b). La cópula ocurre dentro del grano de café, donde el macho, el cual es mucho mas pequeño que la hembra, es incapaz de volar, cumple un rol poco importante en la diseminación de la plaga (Gingerich, et al. 1996) Fuente: Bustillo et al FIGURA 2. Ciclo de vida de la broca del café (Hypothenemus hampei) en condición de campo. 14

15 2.3. Trampeo El uso de los atrayentes para la captura de insectos es empleado principalmente mediante feromonas de agregación sexual, no obstante en los escarabajos de la familia Scolytinae se emiten feromonas agregantes que atraen otros coleópteros de su especie para participarlos de alimento y encuentro de la pareja (Vergara, 2000; Vega et al. 2002b; Flechtmann et al. 2000). El trampeo masivo como captura de la broca del café se emplea en pocos países, principalmente en el período poscosecha del café (González y Dufour, 2001; Gutiérrez et al. 1995c, Cárdenas, 2000). Es en esta fase del cultivo, en donde por varias razones como de agotamiento de alimento, se logran obtener las mayores capturas de la broca del café. Esta etapa corresponde a una fase biológica de la plaga donde hay dificultad de encontrar alimento. Una vez que se empieza a desarrollar el grano de café, la broca prefiere este último y se disminuyen las capturas en las trampas (López et al. 2003; Mora, 2004; Gutiérrez et al. 1995b; Gutiérrez et al. 1995c.) El efecto del trampeo masivo es muy importante, en estudios realizados en San Marcos de Nicaragua con trampeo masivo se logró disminuir entre un 50 a 60 % el daño en fruto (Borbón et al. 2000b; Oehlschlager et al. 2003). Por su parte en El Salvador se logró una disminución del 34,8% y se aumentó la captura a 51 % en trampas con alcoholes más terpenoides con trampeo masivo (Dufour et al. 1999b). Posada et al 2004, lograron alcanzar un nivel de captura de 121 brocas por semana promedio con niveles de infestación de 30% en Colombia. En este mismo sentido las mayores capturas oscilaron entre 65 y 4,2 brocas/trampa/muestreo en trampas cebadas con alcoholes metanol y etanol 1:1, en el Estado de Chiapas, México (Gutiérrez et al a; Gutiérrez et al b). Jiménez et al. 2004, reportan niveles promedio de hasta 265 brocas/trampa con un máximo de 708 brocas en la semana de mayor captura con trampas cebadas con metanol:etanol 1:1 en Colombia. El trampeo también puede emplearse cuando las hembras salen de los frutos secos donde ha desarrollado todo su ciclo de vida en busca de granos nuevos y que generalmente concuerdan con cambios en las condiciones ambientales como aumento de la humedad, y temperatura después de las primeras lluvias. La preferencia de H. hampei por los frutos recién formados en competencia con los atrayentes de las trampas se ha observado en varios estudios (Dufour et al. 1999; Mathieu et al. 1999; Mathieu et al. 1999, Gutiérrez et al. 1995d). 15

16 Algunos ejemplares de la familia de los escarabajos escolítidos son atraídos por una mezcla de metanol:etanol en un efecto kairomona entre ellos varias especies de Hypothenemus (Flechtamn, 2000; Flechtmann, 2001; Esquinca y Barrera, 1985; Gutiérrez et al. 1995a). La hembra de Hypothenemus hampei es atraída por una mezcla de metanol : etanol la cual en algunos casos la relación 1: 1 es adecuada (Mathieu et al. 1997, Mathieu et al. 1999, Dufour et al. 1999; González y Dufour 2000, Gutiérrez et al. 1995a) y en algunos casos se ha reportado como la más efectiva la relación 3:1 (Borbón et al. 2000a; Borbón et al. 2000b; Oehlschlager, et al. 2003; Mora, 2004; López et al. 2003; Cárdenas 2000). Schuller 2000, determinó que no había diferencias estadísticas significativas al emplear cafeína o pulpa de café pergamino en los atrayentes metanol: etanol en la captura de adultos de la broca del café. Borbón et al. 2000, tampoco evidenció aumento estadísticamente significativo; no obstante otros autores han determinado aumentos en la captura al mezclar los alcoholes con la pulpa o terpenoides del café (Cárdenas 2000; Gutiérrez, 1995; Gutiérrez et al. 1995a; Gutiérrez et al. 1995b; Gutiérrez et al. 1995c; Dufour et al. 1999b; Flechtmann, 2000; Mathieu et al. 1998) Los efluentes de los frutos rojos son diferentes de los de los frutos verdes (Mathieu et al. 1998) de ahí que se ha reportado que a mayor madurez del grano, mayor es la atrayencia hacia el grano y por ende menor es la captura (Mathieu et al. 1998; Mathieu et al. 1999; López et al. 2003). Los frutos de las variedades de café del tipo Robusta, como el C. canephora, presentan mayores contenidos de compuestos volátiles y de cafeína y además son más afectados por la broca del café con relación a las variedades del tipo Arabiga como Caturra y Catuaí (Gutiérrez et al. 1995d; Gutiérrez et al. 1995b, Gutiérrez y Ondarza, 1996). El color de la trampa para la captura de los insectos está relacionado con el tipo de señuelo o atrayente así como con la forma de la trampa; Flechtmann, 2000, empleó con éxito las trampas tipo cono grande o embudo para la captura de escolitidios en pino y capturó Hypothenemus sp de la misma forma Borbón et al. 2000, emplearon varias formas de trampa para la captura de las hembras de H. hampei y logró determinar que las trampas pequeñas color blanco eran igual de efectivas que los embudos grandes blancos. Por su parte Mathieu et al. 1999; Mathieu et al. 1997; Oehlschlager et al y López et al. 2003, determinaron que las trampas de conos pequeños color rojo fueron más efectivas. Igualmente el empleo de trampas rojas en embudos 16

17 simples fueron eficaces para la captura de la broca del café (Schuller, 2000; Dufour et al. 1999; González y Dufour 2000). 3. MATERIALES y METODOS El estudio se ubicó en la localidad de Santa Rosa de Santo Domingo, provincia de Heredia, Costa Rica a una altitud de 980 msnm en una hacienda cafetalera cultivada desde hace más de 30 años. Se empleó una parcela de cinco hectáreas con un nivel de infestación mayor superior al 7,5 %, el cual para efectos prácticos es adecuado para la realización de la investigación (Montoya, 1997). Se utilizó un cultivar de café arábiga de 20 años de edad, variedad Caturra con ciclo de poda por planta. Durante la primera fase de la investigación se evaluaron dos tipos de trampas así como dos tipos de señuelos; las trampas fueron tres vasos plásticos cónicos de color rojo Chemtica y blanco Icafe abiertos en la parte inferior y superior, dispuestos en posición vertical y sujetados con una cuerda plástica entre uno y otro que permitiera su constricción. Mediante una tapa plástica en la parte superior del primer vaso, se protege de la lluvia la trampa (Borbón et al. 2000) en la parte intermedia entre el primer y segundo vaso cuelga el señuelo con el atrayente, el cual es una mezcla de alcoholes metanol:etanol (CH 3 OH: CH 3 CH 2 OH) en una proporción de 3:1 respectivamente, que ha sido evaluada por su eficiencia en captura de adultos de la broca del café (Cárdenas, 2000; González y Dufour, 2001; Borbón et al. 2000a; Borbón et al. 2000b). Este señuelo se sujeta con un alambre de la parte superior del primer vaso Figura 3. Figura 3. Trampa de conos blancos y señuelo (gotero) con atrayente desarrollado por el ICAFE. 17

18 En cada planta marcada se dispensaron las trampas con los atrayentes respectivos, uno de ellos es una membrana plástica transparente permeable de la compañía ChemTica Internacional (membrana de polímero permeable a alcoholes) Figura 4, el otro es un gotero plástico transparente de 25 ml de volumen y con la misma relación de alcoholes metanol:etanol producido para el Icafe Figura 4. Trampa de conos rojos y señuelo (membrana plástica) de la compañía ChemTica Internacional. Atrayente Broca 98 VP. En la segunda fase del ensayo se incluyeron dos tratamientos más, dos tipos de trampa elaboradas a partir de botellas plásticas de agua de 500ml de volumen, transparentes y pintadas color rojo, cebadas con el señuelo membrana plástica permeable (Broca 98 VP) para ambos colores. Figura 5. Como se observa en la Figura 5, la trampa elaborada es muy simple, una botella plástica con ventanas laterales para la entrada de los insectos. Los atrayentes (señuelos) se sujetaron de la parte superior de las botellas. A los frascos o botellas desechables se les hizo un orificio para el rebalse de líquido, tal como se emplea en las trampas convencionales de cono blancas y rojas. Todos los tratamientos ocho en total, se redistribuyeron al azar a partir del quinto muestreo. Durante la primera fase se realizaron cuatro evaluaciones, y durante la segunda fase cinco evaluaciones. 18

19 Figura 5. Trampas fabricadas con botellas plásticas desechables rojas y transparentes cebadas con señuelo tipo membrana plástica (Atrayente Broca 98 VP ) TRATAMIENTOS. En el Cuadro 3 se describe en detalle los tratamientos empleados: Cuadro 3. Tratamientos evaluados según tipo y color de trampa y señuelo con atrayente metanol:etanol. Tratamiento Tipo trampa Tipo señuelo 1. (R)Testigo relativo rojo Conos rojos Sin señuelo 2. (B) Testigo relativo blanco Conos blancos Sin señuelo 3. (RM) Rojo Atrayente Broca Conos rojos Membrana plástica metanol:etanol 63:36 % 98 VP Chemtica. 4. (RG) Rojo gotero Icafé Conos rojos Gotero. metanol:etanol 3:1 5. (BM) Blanco Atrayente Broca Conos blancos Membrana plástica metanol:etanol 63:36 % 98 VP Chemtica 6. (BG) Blanco gotero Icafé Conos blancos Gotero. metanol:etanol 3:1 7. (BT) Botella transparente Botella Membrana plástica metanol:etanol 63:36 % transparente 8. (BR) Botella Roja Botella roja Membrana plástica metanol:etanol 63:36 % Los primeros seis tratamientos del Cuadro 3 se evaluaron los primeros dos meses, luego se incluyeron los tratamientos 7 y 8 durante los meses de abril a junio. Las trampas se evaluaron y rotaron sistemáticamente en orden sucesivo cada 8 a 15 días; en cada evaluación se recolectaron los individuos capturados los cuales fueron trasladados en recipientes plásticos de 125 ml de volumen al Laboratorio de Protección de Cultivos del INTA, donde se cuantificó cada una de las 19

20 trampas Figura 6. En aquellos casos que la población a evaluar era muy alta se pesaron las brocas en una balanza analítica Fisher Scientific A-250 de 250 gramos y 0.1 mg de precisión. Figura 6. Colecta de brocas en campo en recipientes plásticos y conteo de brocas, luego de procesarlas en Laboratorio de Fitoprotección, INTA, San José. Costa Rica. A los dos meses de establecido el ensayo se cambiaron los señuelos ya que se ha calculado que en el caso del atrayente en la membrana plástica su durabilidad en campo es de 2 meses con una taza de liberación de 400 mg/día según la condición climática (Oehlschlager et al. 2003), y en el caso del gotero del Icafe su durabilidad es mayor no obstante también se cambiaron por goteros nuevos. Todos los tratamientos se distribuyeron en forma aleatoria se emplearon 15 y 14 repeticiones para los tratamientos tres al seis, en los testigos relativos rojo y blanco se utilizaron seis repeticiones y en la segunda fase se utilizaron 10 repeticiones para los tratamientos siete y ocho. 20

21 Todas las trampas se colocaron en la parte superior de la planta a una altura de 1,2 1,4 m la cual ha sido considerada como adecuada para el muestreo de la broca (Álvarez et al. 2002; Borbón et al. 2000; López et al. 2003; González y Dufour 2000; Barrera, 1984). Semanalmente fueron evaluadas y rotadas todas las trampas con el objeto de asegurar una mejor distribución de los tratamientos (Figura 7). Figura 7. Colecta de trampas para evaluación y cambio de colector (relleno de agua con jabón), para captura de broca del café. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia, Los tratamientos se distribuyeron en forma sistemática cada 20 plantas y 10 hileras de forma tal que se cubra una superficie de 400 m 2 entre cada tratamiento. Se utilizó un diseño completamente al azar DCA (Figura 8) para realizar en forma aleatoria rotaciones semanales de las trampas y evitar un efecto de bloque sistemático de los tratamientos. 21

22 = TR 4= RG 7= Bot Tran = TB 5= BM 8= Bot Roja = RM 6= BG SOMBRA SOL Figura 8. Distribución de los tratamientos en campo: localización de cada unidad experimental. Mapa de campo en la localidad de Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia. Costa Rica. Distribución inicial para el quinto muestreo. Para el registro de las variables climáticas se instaló una estación metereológica semiautomatizada (Watch Dog modelo 450 Spectrum Technologies, Inc.) Figura 9. Mediante la cual se colectó los datos de precipitación, mojadura foliar, humedad relativa y temperatura cada 30 minutos a partir del día 19 de marzo del ANÁLISIS DE LOS DATOS Se realizó un análisis de las variables climáticas que incidieron en la captura de la broca durante el período de estudio. Para cada fecha de evaluación se realizó un análisis de varianza de la captura y una prueba de separación de medias de Tukey p < 0.05 (SAS, 1995) del color de trampa y señuelos. En la primera parte se realizaron pruebas de hipótesis para comparar por contrastes el efecto de los factores color de trampa y tipo de señuelo. Se realizó análisis de residuales estandarizados y se compararon los datos (SAS, 1995). En la segunda fase se compararon por contrastes entre tipo de trampa y señuelo y mediante Tukey p < 0.05 entre colores. Se evaluó la intensidad de luz, (pie candela), en cada unidad experimental de la Figura 8 vrs la captura de broca de café en los últimos cinco muestreos, los datos se analizaron mediante regresión lineal simple (SAS, 1995). Se utilizó un nivel de significancia del 5 % para el rechazo o aceptación de la hipótesis nula. 22

23 4. RESULTADOS y DISCUSIÓN 4.1. PRIMERA FASE: Señuelos y Color de trampa, Muestreos 1-4. Una de las variables en estudio más importante para el análisis de los datos de los tratamientos son las condiciones climáticas relacionadas con cada fecha de muestreo. Para dicho fin se instaló una estación climática automatizada (Figura 9), con la cual se obtuvieron datos en campo que permitieron establecer relaciones entre la captura de las trampas y las condiciones climáticas. Figura 9. Estación climática Watch Dog 450. En el área de estudio. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia. Costa Rica Entre las variables climáticas la humedad relativa parece estar altamente relacionada con la salida de la broca del fruto del café, en la Figura 10 se observa el comportamiento de esta variable durante la últimas dos semanas de marzo. Como se observa en esta Figura 10, la humedad relativa máxima por día es superior a 90 % y la precipitación obtenida entre los días 28 y 29 de marzo, permitieron el desarrollo de las condiciones requeridas por la plaga para abandonar el grano en el suelo y ser capturado por las trampas en la cuarta evaluación. 23

24 Precipitación HR % HR Max H Relativa (%) Mar 20-Mar 21-Mar 22-Mar 23-Mar 24-Mar 25-Mar 26-Mar 27-Mar 28-Mar 29-Mar 30-Mar 31-Mar 01-Abr 02-Abr Figura 10. Humedad relativa promedio, máxima y precipitación diaria de los muestreos 3 y 4. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia En el análisis de la captura de las trampas por fecha de muestreo según se observan las flechas en la Figura 10, se observa que hay una tendencia a mayor captura durante condiciones de alta humedad relativa. En el primer muestreo se establecieron diferencias significativas del modelo (p 0.016) además se logró obtener una adecuada captura, más de brocas. Los resultados muestran que únicamente hubo diferencias entre tratamientos con y sin atrayente (testigos relativos) p Figura 11. Los datos fueron transformados a raíz cuadrada de x+1 para efectos de discusión y disminuir el coeficiente de variación (CV) de 233% a 98% precipitación (mm) 24

25 Blanco Roja 300 Captura Color Trampas Ausente Gotero Membrana Captura Atrayente 700 BA BG BM RA RG RM Captura Combinaciones Trampas*Atrayentes Figura 11. Medias de los factores evaluados en primer muestreo. Datos sin transformar según color de trampa, tipo de señuelo (atrayente) y combinaciones color de trampa por atrayente. 01 marzo Santa Rosa de Santo Domingo, Heredia. Costa Rica. 25

26 En los siguientes segundo y tercer muestreo, no se observó diferencias estadísticas entre tratamientos o factores evaluados p value del modelo y respectivamente. En estos muestreos la captura total fue de 381 y 502 comparadas con más de y brocas obtenidas en los muestreos 1 y 4. Para el cuarto muestreo se incremento la humedad relativa, los resultados obtenidos reflejan que la falta de humedad relativa impide a la broca salir del grano, situación que durante el día 28 de marzo con una precipitación de cerca de 7,21mm fue suficiente para que en el cuarto muestreo en fecha 30 de marzo se lograra una captura de más de brocas así como diferencias significativas del modelo (p ) y entre contrastes de los tratamientos. La Figura 12 muestra las medias obtenidas según factores color de trampa y tipo de señuelo. Captura Blanco Roja p Color Trampas Captura Ausente Gotero Membrana p Atrayente Figura 12. Captura de brocas según color de trampas y tipo de señuelo evaluadas en 4º muestreo. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia. Costa Rica. Marzo

27 Como se observa en la anterior Figura 12 las trampas rojas capturaron más que las blancas p así como el efecto de los señuelos donde el tratamiento con mayor captura fue membrana p altamente significativa. En la relación de las combinaciones de color de trampa por tipo de señuelo o atrayente se presentaron diferencias significativas p , donde la combinación de trampas rojas con membrana mostraron mayor captura con relación a los demás tratamientos evaluados Figura BA BG BM RA RG RM p Captura Combinaciones Trampas*Atrayentes Figura 13. Captura de brocas según combinación de factores color de trampas y tipo de señuelo evaluadas en 4º muestreo. Datos sin transformar. Santa Rosa de Santo Domingo. Heredia. Costa Rica. Marzo Cabe señalar que a pesar de establecerse diferencias entre tratamientos con los datos de campo se realizó una transformación de datos raíz cuadrada de x+1 que se empleó para la discusión de la separación de las medias de los factores y nivel de significancia estadística, además de un mayor coeficiente de determinación (R 2 ) 59% y menor coeficiente de variación CV 53%, Asimismo, el análisis de residuales estandarizados mostraba el desarrollo de un abanico y mucha dispersión de los puntos de la gráfica como se observa en la Figura 14. En la cual los valores sobrepasan el ámbito 2 2 y al transformarlos se redujo esta relación. 27

28 Datos sin transformar Datos transformados Figura 14. Análisis de valores predichos vrs residuales estandarizados antes y después de transformados los datos de captura de broca de café. Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia. Costa Rica En la anterior Figura 14 se observa que el análisis de los residuales estandarizados mostraba una Figura de abanico la cual a pesar de parecer mantenerse, disminuyó y permitió menor dispersión de los valores obtenidos. 28

29 DISCUSIÓN Lo anterior demuestra que para el caso de la cuarta evaluación donde el análisis de varianza del modelo mostró diferencias estadísticas (p.0001), el efecto color es muy importante, en este caso las trampas rojas capturaron más que las blancas. La interacción color de trampa*tipo de señuelo incrementó la captura, pero únicamente en las trampas rojas con señuelo tipo membrana. Por lo tanto la relación color rojo con señuelo membrana muestra una mayor interacción para la captura de la broca del café. Entre señuelos evaluados los tratamientos con membrana superaron numéricamente y en algunos contrastes también estadísticamente a los señuelos con gotero. Cabe destacar que entre el tercer y cuarto muestreo bajo condiciones de muy baja humedad relativa, las trampas que se ubicaron en plantas sombreadas por algún árbol, presentaba brocas. Esta situación condujo a expandir más trampas hacia otro extremo de la finca bajo sombra, que permitió durante la semana del quinto muestreo, una población adecuada de brocas en este lote. Esta observación termina de confirmar que la humedad relativa está estrechamente relacionada con la salida del la broca del grano. Otros autores (Mathieu, et al. 1999; Borbon et al. 2000a; Gutiérrez et al b; Gutiérrez et al. 1995c; Posada et al. 2004; Barrera, 1984; López, et al. 2003) han considerado la precipitación como un factor muy importante para la salida de la broca de los granos en el suelo, más sin embargo en este estudio y bajo condiciones de ausencia de precipitación, las trampas son eficientes si tienen una humedad de más del 80 %, condición que solo se logra en cafetales sombreados, o en cafetales expuestos a pleno sol después de una pequeña precipitación como ocurrió el día 28 de marzo, en la cual la humedad relativa superó el 90 % en las horas más frías, lo cual permitió un trampeo masivo en todas las trampas de todos los tratamientos con atrayente el día 29 de marzo (cuarta evaluación). 29

30 4.2. SEGUNDA FASE: Señuelos, Color y Tipo de Trampa, Muestreos 5-9. A partir de la incorporación de más tratamientos se aumento la captura de adultos de broca de café, por incluirse un lote de mayor abundancia de árboles, con mayor cobertura (sombra) sobre las plantas de café, proporcionado una mayor humedad relativa en esta área. Las variables climáticas de los meses de abril y mayo se presentan en la Figura 15, en la misma se observa que en el mes de mayo se alcanzó la mayor precipitación así como los valores máximos de humedad relativa promedio diaria (98.5%), la cual manifestó un crecimiento continuo relacionado principalmente, por el incremento en la precipitación. En el mes de abril no se obtuvo precipitación durante los primeros 20 días Las demás variables climáticas no mostraron un comportamiento significativo en la evolución de la captura de broca de café, tal es el caso de la temperatura que osciló con valores similares durante todo el ensayo. Las horas de mojadura foliar mostraron valores directamente relacionados con la precipitación, aunque también con los valores de humedad relativa, por lo que no se le consideró para la discusión de los resultados de la captura masiva realizado, en el Anexo 1 se detallan los valores diarios obtenidos en todas las variables climáticas. 100 Precipitación HR diaria HR máxima H Relativa (%) precipitación (mm) Abr 3-Abr 5-Abr 7-Abr 9-Abr 11-Abr 13-Abr 15-Abr 17-Abr 19-Abr 21-Abr 23-Abr 25-Abr 27-Abr 29-Abr 1-May 3-May 5-May 7-May 9-May 11-May 13-May 15-May 17-May 19-May 21-May 23-May 25-May 27-May 29-May 31-May 50 Figura 15. Precipitación, humedad relativa promedio y máxima diaria en la localidad de Santa Rosa de Santo Domingo de Heredia para el período abril mayo del Flechas señalan época de muestreo de trampas a partir del 5º muestreo. 0 30

31 A partir del quinto muestreo se evaluaron dos trampas elaboradas artesanalmente por el autor, con el objetivo de conocer la población capturada con trampas de fácil fabricación y acceso. En el quinto muestreo las condiciones climáticas no permitieron una adecuada captura de brocas, a pesar de obtener una población de más de brocas en todo el ensayo, al considerar únicamente el lote inicial, el mismo presentó poco más de brocas comparada con más de en el anterior cuarto muestreo Figura 24. Dicha situación también se observó en el efecto de los tratamientos evaluados, ya que a pesar de que los datos transformados log(x+1) del modelo del andeva fue significativo p , éste corresponde a las diferencias entre los tipos de trampa evaluada vasos cónicos versus frascos, como se observa en la Figura 16, en la misma se determinó mediante un análisis de contrastes p , que los vasos cónicos capturaron más que los frascos (botellas plásticas desechables) frasco vaso (conos) Captura p Tipo de Trampa Figura 16. Efecto de trampas cónicas de vasos (3) con relación a botellas plásticas desechables (frascos) con relación a la captura de broca de café. Santo Domingo de Heredia Con la transformación de los datos se logró aumentar el coeficiente de determinación (R 2 ) de 9% a 33 % y disminuir el coeficiente de variación de 251% a 44.8 %. Sin embargo la varianza de los datos es alta probablemente por tratarse de dos lotes con un nivel de captura de brocas muy diferente, el sombreado y el expuesto sol. Entre factores no se mostraron diferencias entre las interacciones o entre el color de trampa. 31

32 En la Figura 17 se observa la captura de las trampas de vaso cónicos con relación a las trampas de frasco o botella plástica desechable. Figura 17. Captura de adultos de la broca de café en dos tipos de trampa cebadas con el atrayente metanol:etanol 3:1. Santo Domingo de Heredia, En el sexto muestreo se aumentó la captura de brocas con poco más de adultos de H. hampei capturados (Figura 23), en este período se produjo un incremento en la precipitación, que se observa en la Figura 15, la cual también incidió sobre las variables de humedad relativa y mojadura foliar que favoreció el incremento en la captura en todas trampas en general. Los factores color de trampa y tipo de señuelo mostraron diferencias estadísticas. En la Figura 18 se muestran los valores del tipo de señuelo utilizado, en el mismo se determinó mediante prueba de contrastes que hay diferencias estadísticas (datos transformados log(x+1) entre la membrana y el gotero p , siendo superior la captura de las membranas plásticas. 32

33 Captura Ausente Gotero Membrana p Atrayente Figura 18. Efecto del tipo de señuelo evaluado en la captura de broca de café. Santo Domingo de Heredia En el caso del tipo de trampa empleado, se determinó diferencias estadísticas según prueba de contrastes p 0.01 entre los vasos cónicos y los frascos (botellas), que como se observa en la Figura 19, los vasos contribuyeron con una mayor captura. La interacción de los factores evaluados no arrojaron diferencias estadísticas significativas. Al igual que en el quinto muestreo la transformación de los datos aumentó el R 2 de 16% a 42% y se redujo el CV de 234 a 34 % frasco 1200 Captura vaso (conos) p Tipo de Trampa Figura 19. Efecto de trampas cónicas de vasos con relación a botellas plásticas desechables (frascos) en la captura de adultos de broca de café. Santo Domingo de Heredia

34 Las trampas de vaso alcanzaron una captura superior casi tres veces de la obtenida en las botellas plásticas desechables. Sin menos preciar la significativa captura lograda por las trampas artesanales con cerca de 460 brocas en promedio por trampa individual. Mediante una prueba de comparación múltiple Tukey α< 0.05 (datos transformados Log(x+1) del sexto muestreo) se volvió a diferenciar las trampas de color rojo con mayor captura de broca (1488) con relación a las blancas (329) Figura Blanco Roja Captura Color Trampas Figura 20. Efecto del color de trampa evaluado en la captura de adultos de la broca del café con atrayente metanol:etanol 3:1. Santo Domingo de Heredia En el séptimo muestreo se redujo la captura total, así como la obtenida en las primeras 70 unidades correspondientes a la primera fase, en este caso la mayoría de las brocas trampeadas provienen del lote con mayor sombra (arbolado) Figura 21. La captura total fue cerca de brocas de los cuales son de la primera fase y los restantes del lote contiguo o arbolado (Figura 24). Las condiciones climáticas imperantes fueron de poca precipitación y baja humedad relativa (Figura 15). Lo anterior pudo influir para impedir diferenciar entre los tratamientos evaluados, no se produjeron diferencias entre tratamientos ni del modelo p 0.07 aún con la transformación de log(x+1). Los datos originales mostraron una alta varianza que se reflejó en el R 2 y CV con valores de menos de 7 % y más de 447% respectivamente y con la transformación de datos el R 2 y CV se fue de 13 y 92 % respectivamente. Anexo 3. 34