Vedalia 15 (1): (2014) ARTÍCULO CIENTÍFICO ISSN

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1 Vedalia 15 (1): (2014) ARTÍCULO CIENTÍFICO ISSN 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-Vicente 1, José Nelson Pérez-Quintanilla 1, Ricardo Magallanes-Cedeño 1, Erika Patricia Pinson-Rincón 1, Martha Elena de Coss-Flores 1 y Mario Ernesto Cabrera-Alvarado 1 vdiaz_vicente@hotmail.com. 1 Universidad Autónoma de Chiapas. Facultad de Ciencias Agrícolas Campus IV. Carretera Costera Entronque Estación Huehuetán, Huehuetán, Chiapas, México. CP 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, , 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

2 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 (Díaz- Vicente 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, Klein- Koch 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. MATERIALES Y MÉTODOS El presente trabajo se realizó en el Ejido Santo Domingo, municipio de Unión Juárez, Chiapas, 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 , 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 Concentración de conidios por ha 0.20 kg ha X kg ha X kg ha X kg ha X kg ha X Testigo sin aplicación Se midieron las siguientes variables: Infestación de la broca del café 16

3 Vedalia 15 (1): (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 Infestación de la broca del café 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. Mortalidad de la broca del café 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. Abandono de la broca del café 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

4 Díaz-Vicente et al.: Control biológico de H. hampei con B. bassiana 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 Infección 0.20 kg ha a a a a 0.40 kg ha b b b b 0.60 kg ha b c c c 0.80 kg ha bc cd cd cd 1.00 kg ha cd d d d Testigo sin aplicación 6.22 d 7.10 e 7.55 e 0.00 e Medias de variables con distinta letra son estadísticamente diferentes Cuadro 3. Comparación de medias del porcentaje de infestación de la broca del café Hypothenemus hampei con diferentes dosis de Beauveria bassiana. Observación en campo Porcentaje transformado 1.00 kg ha a kg ha b kg ha b kg ha bc kg ha cd Testigo sin aplicación 6.22 d * Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey a un α = Cuadro 4. Comparación de medias del porcentaje de mortalidad de la broca del café Hypothenemus hampei con diferentes dosis del hongo Beauveria bassiana. Observación en campo Porcentaje transformado 1.00 kg ha a kg ha b kg ha c kg ha cd kg ha d Testigo sin aplicación 7.10 e * Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey a un α = 18

5 Vedalia 15 (1): (2014) Cuadro 5. Comparación de medias del porcentaje de abandono de la broca del café Hypothenemus hampei con diferentes dosis de Beauveria bassiana. Observación en campo Porcentaje transformado 1.00 kg ha a kg ha b kg ha c kg ha cd kg ha d Testigo sin aplicación 7.55 e * Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según 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. Observación en campo Porcentaje transformado 1.00 kg ha a kg ha b kg ha c kg ha cd kg ha d Testigo sin aplicación e * Medias de tratamientos con distinta letra son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey a un α = DISCUSIÓN Infestación de la broca del café 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 ha - 1 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. Mortalidad de la broca del café 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 %, 0.60 kg ha %, 0.40 kg ha %. 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 KleinK- Koch 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%. Abandono de la broca del café 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

6 Díaz-Vicente et al.: Control biológico de H. hampei con B. bassiana disminuyó conforme la dosis era más baja: 0.80 kg ha %, 0.60 kg ha %, 0.40 kg ha %, 0.20 kg ha % 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 %, 0.60 kg ha %, 0.40 kg ha %, 0.20 kg ha % 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, Naturland. Organic Farming in the Tropics and Subtropics. Exemplary Description of 20 Crops. Coffee. Naturland Association, 1st Edition, Gräfelfing, Germany. 20 p. Anónimo, CABI Bioscience. Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei. Cbb.htm#10. Revisado el 11 de agosto de Arias Z., E. M Aislamiento y patogenicidad del hongo nativo Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. controlador biológico de la broca del cafeto Hypothenemus hampei Ferrari. Tesis de Ingeniero Agrónomo. Universidad de El Salvador. Facultad de Ciencias Agronómicas. Departamento de Protección Vegetal. San Salvador, El Salvador, C. A. 52 p. Baker, P Biological Control of the Coffee Berry Borer (Hypothenemus hampei). CABI Bioscience, UK. http//: Revisado el 18 de agosto de Balakrishnan, M. M., K. Screedharan & P. Krisnamoorphy B Ocurrrence of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana on certain coffee pest in India. Journal of Coffee Research 24: Costa J, N. M., R. B. da Silva, P. de Araujo R. e A. García. 2002, Ocorrencia de Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. em broca do café (Hypothenemus hampei Ferrari) no Estado de Rondania, Brasil, Acta Amazonica 32: Díaz-Vicente, V. M Control microbiano de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr. con el hongo Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. en el municipio de Tapachula, Chiapas. Informe de Trabajo de la Junta Local de Sanidad Vegetal de Productores de Café Chiapas. 30 p. Díaz-Vicente, V. M., T. Morales-Bartolón y J. M. Garza-Hernández Control de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr., con el producto botánico Allicin en Cacahoatám, Chiapas. Entomología Mexicana 4: Díaz-Vicente, V. M., M. E. Cabrera-Alvarado, J. N. Pérez-Quintanilla, E. P. Pinson-Rincón, R. Magallanes-Cedeño y M. E. de Coss-Flores Pérdida de peso de café Coffea arabica L. causada por el daño de la broca Hypothenemus hampei Ferr. Entomología Mexicana 10: Klein-Koch, C., O. Espinoza, A. Tardazo, P. Cisneros y D. Delgado Factores naturales y de control biológico de la broca del café (Hypothenemus hampei Ferr.). Sanidad Vegetal (Quito, Ecuador) 3: Méndez L., I Control microbiano de la broca del fruto del cafeto Hypothenemus hampei Ferr. (Coleoptera: Scolytidae) con el hongo Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. (Deuteromycetes) en el Soconusco, Chiapas. Tesis de Maestría en Ciencias en Entomología y Acarología. Colegio de Postgraduados. Centro de Entomología y Acarología. Chapingo, México. 84 p. Olivares S, E Paquetes de Diseños Experimentales FAUANL. Versión 2.5. Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León. Marín, Nuevo León, México. 291 p. Reyes C., P Diseños de Experimentos Aplicados. 2ª. Edición. Editorial Trillas, México, D. F. 348 p. 20

7 Vedalia 15 (1): (2014) Soto P., L., I. Perfecto & N. Caballero Vegetation complexity and effects on berry borer, leaf rust and spontaneous herbs in shaded coffee plantations. Agroforestry Systems (Holanda) 55: Recibido: 6 de junio de 2014 Aceptado: 5 de diciembre de