El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de repelencia de Crotalaria juncea L., Galactia striata

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1 REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN Volume 6- Número Efecto de repelencia de Crotalaria juncea, Galactia striata y Cymbopogon nardus para el manejo de Cyrtomenus bergi (Hemiptera: Cydnidae) James Orozco Montoya 1, Alberto Soto Giraldo 2, Adalberto Hipólito de Sousa 3 Resumen El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de repelencia de Crotalaria juncea L., Galactia striata (Jacq.) Urb. y Cymbopogon nardus L. sobre Cyrtomenus bergi Froeschner (Hemiptera: Cydnidae) asociadas al cultivo de maíz. Cada unidad experimental consistió de 2 surcos de la planta repelente sembradas a cada lado, y en el centro plantas de maíz. Cada unidad experimental se individualizó en jaulas con malla de tela y se infestó con 20 ninfas de tercero y cuarto instar de C. bergi. Las variables evaluadas fueron: diámetro del tallo, altura de la planta, días a floración, días a madurez fisiológica, altura de la planta en madurez fisiológica, diámetro del tallo de la planta en madurez fisiológica, altura de inserción de la mazorca, rendimiento en seco (peso de 100 granos, peso de la mazorca, peso de grano seco). C. nardus, C. juncea y G. striata no influyeron en el cultivo de maíz en los días a floración, días a madurez fisiológica y altura de inserción de la mazorca, y no afectaron las variables de rendimiento (rendimiento de mazorca, rendimiento en grano seco, peso de 100 granos). C. nardus fue la planta repelente que obtuvo un mejor comportamiento en el asocio, ya que el maíz presentó un mayor diámetro y altura de planta. Los resultados obtenidos muestran el potencial que tienen las plantas repelentes estudiadas cuando se asocian al cultivo de maíz para el control del chinche C. bergi, con lo cual se aportan nuevas estrategias para el manejo integrado de la plaga. Palabras-claves: Insecta, plantas repelentes, maíz. Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito repelente de Crotalaria juncea L., Galactia striata (Jacq.) Urb. e Cymbopogon nardus L. sobre Cyrtomenus bergi Froeschner (Hemiptera: Cydnidae) associadas ao cultivo de milho. Cada unidade experimental foi constituída por duas linhas de plantas repelentes, semeadas a cada lado, e no centro plantas de milho. As unidades experimentais foram individualizadas em gaiolas cobertas com tecido de organza, as quais foram infestadas com 20 ninfas de terceiro e quarto estágio de C. bergi. As variáveis avaliadas foram: diâmetro do caule, altura da planta, dias necessários para floração, dias necessários para maturação fisiológica, altura das plantas em maturação fisiológica, diâmetro do caule da planta em maturação fisiológica, altura de inserção da espiga e rendimento do peso (peso de 100 grãos, peso da espiga, peso do grão seco). C. nardus, C. juncea e G. striata não influenciaram no cultivo do milho nos dias de floração, dias de maturação fisiológica e altura de inserção da espiga, e não afetaram as variáveis de rendimento (rendimento da espiga, rendimento em grãos seco, peso de 100 grãos). C. nardus foi a planta repelente que obteve a melhor resposta na associação, sendo que o milho apresentou um maior diâmetro e altura da planta. Os resultados obtidos mostram o potencial que têm as plantas repelentes estudadas quando associadas ao cultivo de milho para o controle de percevejo C. bergi, com o qual se apontam novas estratégias para o manejo integrado de pragas. Palavras-chave: Inseto, plantas repelentes, milho. 1. INTRODUCCIÓN 179

2 El maíz (Zea mays L.) es uno de los tres cereales más importantes del mundo, junto con el trigo y el arroz. Este cultivo se constituye en un alimento básico para el hombre y en una importante planta forrajera para los animales, además de sus otras utilidades (Ortega, 1987). El chinche Cyrtomenus bergi Froeschner (Hemiptera: Cydnidae) es considerado una de las plagas más limitantes de los cultivos de maíz, Z. mays L.; arroz, Oryza sativa L.; maní, Arachis hipogaea L.; yuca, Manihot esculenta Cranz.; espárrago, Asparagus officinalis L.; café, Coffea arabiga L., sorgo, Sorghum vulgare Pers.; cebolla de rama, Allium fistulosum L.; cebolla de bulbo, Allium cepa L.; caña de azúcar, Saccharum officinarum L., entre otros, al atacar el sistema radicular (García, 1982). Tanto las ninfas como los adultos ocasionan debilitamiento de las plantas, necrosamiento y pudrición de las raíces, clorosis de las hojas, y en ataques severos hasta la muerte de la planta (ICA, 1980; Herrera 1989; Carballo y Saunders, 1990). García (1982) determinó que C. bergi cumple todo su ciclo de vida entre los órganos subterráneos del huésped. En épocas de verano este chinche tiende a profundizarse dentro del suelo, encontrándose hasta 80 cm bajo la superficie; los suelos franco arenosos son los más favorables para el ataque de la plaga. El hábitat de C. bergi esta entre la superficie del suelo y el horizonte A, su desplazamiento toma lugar entre esta capa de suelo y por encima de la superficie del suelo. La posibilidad de movimiento significativo de cualquier ninfa o insecto adulto debajo de la superficie del horizonte A (0 18 cm) es rechazada, puesto que muy pocos insectos fueron encontrados entre los 20 y 30 cm de profundidad (Riis, 1997). El ciclo de vida promedio de este insecto oscila entre 9.5 y 17 meses, lo que indica que puede permanecer en el cultivo durante todo el periodo vegetativo (Arias y Belloti, 1985). La longevidad del adulto es mayor de 250 días. Para controlar la plaga, los agricultores aplican productos químicos altamente tóxicos sin lograr su objetivo, por lo contrario, se esta ocasionando la destrucción de la macro y micro fauna de la rizósfera, contaminación de los suelos y de las aguas subterráneas, resistencia de las plagas a los insecticidas, resurgencia de otras plagas, destrucción de la fauna benéfica y contaminación ambiental. Una de las alternativas ecológicas para lograr la disminución significativa y constante de esta plaga, es mediante la utilización de prácticas culturales basadas en intercalar plantas que tengan cierto grado de repelencia a estos insectos en el ciclo productivo del cultivo, teniendo así posibilidades de aplicar estrategias de manejo más sostenibles. Algunas de estas plantas producen un número considerable de sustancias biológicamente activas que al ser aplicadas al medio afectan directamente la influencia de estos agentes; además, promueven una diversificación del complejo vegetal, propiciando condiciones favorables para que exista una mayor proliferación y diversificación de controladores biológicos que inhiben el aumento poblacional de los artrópodos, plagas que afectan los cultivos (Baptista, 1993). Las interacciones químicas que se presentan entre las plantas y otros organismos han sido reconocidas en la agricultura comercial, e incluso han servido como base para la explicación de prácticas agrícolas. Interacciones que son utilizadas en la ciencia moderna de las plantas mediante el desarrollo de sistemas de bioensayos, para la detección y erradicación de plagas y enfermedades (Waller, 1989). Las plantas repelentes o utilizada como insecticida son aquellas que han desarrollado sustancias denominadas aleloquímicos, como mecanismo de defensa frente al ataque de insectos. Estos compuestos se han desarrollado a través de la evolución mediante la activación de vías metabólicas secundarias, en las que se han creado compuestos químicos que cumplen la función de mensajeros o infoquímicos entre las mismas y diferentes especies y que regulan defensivamente la presencia de los insectos rizófagos y fitófagos en las plantas en su constante búsqueda de refugio, alimento y sitios de oviposición óptimos. Estos compuestos pueden actuar como atrayentes, estimulantes, toxinas, repelentes o inhibidores de la alimentación y de la oviposición. La gran abundancia de estos compuestos en las plantas ofrece excelentes perspectivas para la identificación y uso como plaguicidas (Castañera, 1998). 180

3 Es importante destacar que el efecto de tales sustancias no es tan agresivo ni fulminante como los insecticidas organosintéticos, pues estos alteran el comportamiento y la fisiología al provocar repelencia, inhibición en el crecimiento, por lo que realmente deben ser llamados insectistáticos y no insecticidas en su mayoría (Rodríguez, 1998). Cabe señalar que el uso de sustancias vegetales para el control de plagas no debe considerar la erradicación total del organismo plaga, sino que debe procurar la restauración, preservación y la consolidación del balance de los ecosistemas. Existen varios compuestos que poseen las plantas que tienen poder insecticida o de repelencia, como son los alcaloides, esteroides, terpenoides, fenoles, entre otros, los cuales afectan a los artrópodos plaga. Entre las plantas que se han utilizado para el control de plagas se encuentran el nim (Azadirachta indica A. Juss.), tabaco (Nicotiana tabacum L.), crotalaria (C. juncea L.), galactia (Galactia striata (Jacq.) Urb., citronela (Cymbopogon nardus L.), entre otras (Bernal y Correa, 1992; Soto, 1999; Gómez y Soto, 2002; Henao et al., 2002). El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto repelente de C. juncea, G. striata y C. nardus sobre C. bergi en el cultivo de maíz. 2. MATERIALES Y MÉTODOS El trabajo se realizó en la granja Montelindo, Universidad de Caldas, ubicada en el municipio de Palestina, departamento de Caldas, a 1010 m, con temperatura promedio de 23.5 C, humedad relativa del 67%, y precipitación anual de 2086 mm. Se recolectaron ninfas del insecto provenientes de la cría del Centro Internacional de Agricultura Tropical CIAT, y se sembraron plantas de crotalaria, C. juncea; galactia, G. striata y citronela, C. nardus. Cada unidad experimental consistió de 2 surcos de la planta repelente, y en el centro, plantas de maíz sembradas a 20 cm entre plantas. La distancia entre las plantas de maíz y la planta repelente fue de 35 cm (Figura 1). Figura 1 - Unidad experimental mostrando la distancia de siembra del maíz y la planta repelente. Para asegurar la presión del insecto en las unidades experimentales, estas se individualizaron en jaulas con una malla de tela para evitar la posible fuga de los insectos (Figura 2). Cada unidad experimental se infestó con 20 ninfas de tercero y cuarto instar de C. bergi, ubicándolas cerca a la planta repelente del lado de afuera. 181

4 Figura 2 - Unidades experimentales individualizadas con malla de tela para evitar la fuga de los insectos. Se utilizó un diseño estadístico en bloques completos al azar, con 7 tratamientos y cuatro repeticiones. Se realizó la prueba de comparación de Tukey al nivel de significancia del 5%. Los tratamientos fueron los siguientes: maíz intercalado con C. juncea con chinche, maíz intercalado con C. juncea sin chinche, maíz intercalado con G. striata y con chinche, maíz intercalado con G. striata sin chinche, maíz intercalado con C. nardus con chinche, maíz intercalado con C. nardus sin chinche, testigo (sin repelente, sin chinche). Las variables evaluadas fueron: diámetro del tallo, altura de la planta, días a floración, días a madurez fisiológica, altura de la planta en madurez fisiológica, diámetro del tallo de la planta en madurez fisiológica, altura de inserción de la mazorca, rendimiento en seco (peso de 100 granos, peso de la mazorca, peso de grano seco). 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Altura de la planta (cm) El análisis de varianza indicó que existen diferencias significativas entre tratamientos (P 0.05) y la mayor altura de la planta de maíz se observó con el asocio de C. nardus sin chinche y el testigo absoluto, con y cm, respectivamente. La menor altura se presentó con C. juncea con chinche, con un valor de cm. (Tabla 1). Esto indica que la crotalaria (C. juncea), al contrario de la citronela (C. nardus) compite con el cultivo de maíz desde el punto de vista agronómico en cuanto a la altura de la planta. Tabla 1. Efecto de plantas repelentes sobre la altura de la planta de maíz. Tratamiento Altura Promedio (cm) C. juncea con chinche 141.7a C. nardus con chinche 161.3ab G. striata sin chinche 164.8ab G. striata con chinche 166.3ab C. juncea sin chinche 166.5ab C. nardus sin chinche b Testigo b *Valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes según la prueba de Tukey. (5%). C.V: 9.7%. 182

5 Diámetro de la planta (mm) El análisis de varianza indicó que existen diferencias significativas entre tratamientos (P 0.05), presentando el maíz un menor diámetro de planta (14.3 mm) cuando se asoció con C. juncea con chinche, mientras que presentó un mayor diámetro cuando se asoció con G. striata con chinche, C. nardus sin chinche y Testigo, con 18.8, 19.1 y 19.9 mm, respectivamente (Tabla 2). De acuerdo con la discusión anterior la crotalaria compite con maíz en cuanto a la disminución del diámetro de la planta. Es importante tener en cuenta la distancia más adecuada que debe existir entre las plantas repelentes y el cultivo de maíz, con el fin de evitar competencia entre ellas por los nutrientes, lo que afectaría en este caso el diámetro de la planta. Tabla 2 - Efecto de las plantas repelentes sobre el diámetro de la planta de maíz. Tratamiento Diámetro de la planta (mm) C. juncea con chinche 14.3a G. striata sin chinche 15.9ab C. nardus con chinche 17.0ab C. juncea sin chinche 17.9ab G. striata con chinche 18.8b C. nardus sin chinche 19.1b Testigo 19.9b Valores seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes según la prueba de Tukey (5%). C.V: 10.1%. El análisis de varianza para las variables: días a floración, días a madurez fisiológica, altura de inserción de la mazorca y rendimiento (rendimiento de mazorca, rendimiento en grano seco, peso de 100 granos) indica que no existen diferencias significativas entre los tratamientos (P 0.05). Desde el punto de vista de repelencia, las plantas estudiadas presentaron un efecto positivo en el control de la plaga, ya que no compiten con el maíz en cuanto a la disminución del rendimiento, y además, no influyeron en el ciclo total del cultivo. Este aspecto es muy importante, ya que el objetivo final es proteger el cultivo de maíz en cuanto al ataque de C. bergi, sin que se afecten los rendimientos. CONCLUSIONES Las plantas repelentes estudiadas C. nardus, C. juncea y G. striata no influyeron en el cultivo de maíz en los días a floración, días a madurez fisiológica y altura de inserción de la mazorca. Ninguna de las plantas repelentes afectó las variables de rendimiento (rendimiento de mazorca, rendimiento en grano seco, peso de 100 granos); sin embargo, considerando que la crotalaria (C. juncea) afecta la altura y el diámetro de la planta de maíz, se debe escoger esta asociación para localidades con condiciones ambientales favorables como lo son: poca influencia eólica, sin granizadas y con pendientes inferiores al 30 %. C. nardus fue la planta repelente que obtuvo un mejor comportamiento en el asocio, ya que el maíz presentó un mayor diámetro y altura de planta. Los resultados obtenidos muestran el potencial que tienen las plantas repelentes estudiadas cuando se asocian al cultivo de maíz para el control del chinche C. bergi, con lo cual se aportan nuevas estrategias para el manejo integrado de la plaga. RECOMENDACIONES Asociar el maíz con cualquiera de las plantas C. nardus, C. juncea, G. striata, ya que no afectaron el rendimiento del cultivo principal y repelieron al chinche C. bergi. Sin embargo, el C. nardus presentó menor grado de competencia y un efecto marcado de repelencia contra la plaga. 183

6 La Crotalaria juncea se recomienda sembrarla en asocio con el maíz en regiones planas, ya que en terrenos con pendientes superiores al 30% se puede presentar volcamiento del maíz por la disminución del diámetro y altura de la planta. Tener en cuenta la distancia de siembra de las plantas repelentes con respeto al maíz, con el fin de evitar competencia y que no se presenten pérdidas en rendimiento. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al Centro Internacional de Agricultura Tropical CIAT por el financiamiento de la investigación y apoyo técnico, y a la Universidad de Caldas por el préstamo de los terrenos de la granja Montelindo para la realización de la investigación. REFERENCIAS BIBLIOGRAFIAS ARIAS, V. B.; BELLOTTI, A. C. Aspectos ecológicos y de manejo de Cyrtomenus bergi Froeschner chinche de la viruela en el cultivo de la yuca Manihot esculenta Crantz. Revista Colombiana de Entomología. v.11, n.2. p.42-46, BAPTISTA, M. B. Agroecología: Una alternativa viable as áreas reformadas e a producto familiar. Sao Paulo: Associação de Agricultura Orgánica. 23 p. Citado por BELTRÁN, L. Revisión bibliográfica. La alelopatia Ciencia o fenómeno? Cultivos tropicales. v.18, n.3 (1997); p BERNAL, H.; CORREA, J. E. Especies vegetales promisorias de los países del convenio Andrés Bello. España: Ministerio de Educación y ciencia. P , CASTAÑERA, P. Protección natural de plantas contra plagas: metabolitos secundarios en: IV Simposio Nacional (Acapulco). Memorias del IV Simposio nacional sobre sustancias vegetales y minerales en el combate de plagas. Acapulco. 1998, 120p. CARBALLO, M.; SAUNDERS, J. L. Labranza del suelo e insecticidas: Efecto sobre la incidencia de Cyrtomenus bergi Froeschner en Maíz. Turrialba. v.40, n.2, p , GARCIA, C. A. Biología y morfología de Cyrtomenus bergi Froeschner (Hemiptera: Cydnidae) Nueva plaga de la yuca. Palmira. Tesis Ingeniero Agrónomo. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias Agropecuarias. 1982, 64p. GÓMEZ, C.; SOTO, A. Evaluación de extractos vegetales para el manejo del picudo negro del plátano Cosmopolites sordidus GERMAR. Universidad de Caldas. Boletín Fitotecnia, n.65. Manizales, Caldas HENAO, D.; SOTO, A.; FLOREZ, L. Evaluación de extractos vegetales para el manejo de la mosca blanca de invernaderos Trialeurodes vaporariorum (Westwood) en tomate. Revista Universidad de Caldas, Manizales, Caldas, v.20, p.9-18, HERRERA, J. G. Reconocimiento y manejo de la chinche subterránea Cyrtomenus bergi Froeschner en cultivos de cebolla de rama en Pereira, Risaralda Colombia. ICA, División de Sanidad Vegetal. 1988, 29p. INSTITUTO COLOMBIANO AGROPECUARIO. Programa de Entomología. De nuevo la chinche. Notas y Noticias Entomológicas, Bogotá, (Sep / Oct), 1980, 68p. ORTEGA, A. Insectos Nocivos del maíz, una guía para su identificación en el campo. México, D. F.: CIMMYT. 1987, 106 p. RISS, L Behavior and Population Growth of the Burrower Bug. Cyrtomenus bergi Froeschner Effects of host and Abiotic Factors. Copenhagen. 132p. Thesis (Ph.D). Royal Veterinary and Agricultural University, Department of Ecology and Molecular Biology RODRÍGUEZ, C. XXV Congreso de Entomología. Memorias del XXV Congreso de Entomología sobre sustancias vegetales y minerales en el combate de plagas,

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