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CONTROL BIOLÓGICO DEL COMPLEJO GALLINA CIEGA
Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad (IIES - UNAM)
Investigador invitado
Diseño: Cortesía Dr. Trevor Jackson
Miguel B. Nájera Rincón Campo Experimental Uruapan
Investigador titular
Irapuato, Guanajuato. Junio 16 de 2017
Paranomala inconstans
Cyclocephala lunulata
Diplotaxis spp.
Macrodactylus spp.
Isonychus arizonensis
Especies de Melolonthidae rizófagos
70 especies confirmadas como plaga (Morón y Aragón, 2003)
Phyllophaga: 15 especies plaga
¿QUÉ SE ENTIENDE POR CONTROL BIOLÓGICO?
“Es el uso de organismos vivos como agentes para el control de plagas” (Greathead y Waage 1983) -La población de enemigos naturales depende de la población de la plaga
-Las interacciones entre las poblaciones plaga y de enemigos naturales establecen una regulación y no un control
• Control biológico natural • Control biológico por conservación • Control biológico aplicado • Control biológico clásico
Control Biológico
Depredadores:
Lanius spp. (Morón, 1997)
Megascops barbarus
(Enriquez, 2007)
Bufo marinus (Morón, 1986)
Mephitis spp. (Gómez et al. 2000) Dasypus spp. (Gómez et al. 2000) Gallus g. domesticus
(Gómez et al. 2000)
Acanthepeira stellata
Calosoma spp. Agonum spp. Harpalus spp.
Asilidae (Mosca ladrona) Apiomerus spp.
Tachinidae (Dexia sp.)
Parasitoides: Diptera
Tachinidae (Cryptomeigenia sp.)
Parasitoide de larvas de Phyllophaga
rubella en plantación de coníferas (Islas, 1964)
Endoparasitoide específico de adultos de Phyllophaga rufotestacea en Chiapas (Ramírez et al. 2006)
Parasitoides: Hymenoptera
Tiphiidae (Tiphia spp.) Scoliidae (Scolia spp.) Pelecinidae (Pelecinus spp.)
• Diversificación del agroecosistema • Labranza reducida o siembra directa • Fertilización orgánica y control biológico
Agricultura de conservación:
• Comunidad compleja con mayor estabilidad • Incremento de la fertilidad del suelo • Incremento de biodiversidad edáfica
Hipótesis sobre la función de la gallina
ciega en la fertilidad del suelo
Su movimiento
promueve la
aireación y
drenaje
Mayor penetración
de raíces
Transporte
bidireccional de MOS
e inorgánica en el
perfil del suelo
Inmovilización y
prevención
de la lixiviación
de nutrientes
en la época húmeda
Exportación de
nutrientes
del suelo al
subsistema aéreo
Degradación
química de la MOS
Deshumificación
y humificación de
compuestos orgánicos
Forrageo y regeneración
de raíces profundas
Relaciones tróficas con otros componentes de la fauna del suelo
Dispersión de
hongos micorrizicos
Regulación
microorganismos
fitopatógenicos
Villalobos et al., (2006)
Efecto del tiempo de adopción de siembra directa sobre la densidad relativa de macrofauna edafícola.
Ciclo O. I. 2004-2005
Efecto del tiempo de adopción de siembra directa sobre la densidad relativa de microfauna edafícola.
Ciclo O. I. 2004-2005
Estimación de microfauna edafícola (Beauveria bassiana )
y = 42672Ln(x) - 16605
R2 = 0.4349*
0,00E+00
2,00E+04
4,00E+04
6,00E+04
8,00E+04
1,00E+05
1,20E+05
1,40E+05
1,60E+05
1,80E+05
0 5 10 15 20 25
Número de ciclos bajo siembra directa
UF
C/g
r d
e s
uelo
seco
Agricultura conservacionista sin insecticida:
74% de incidencia de hongos entomopatógenos
Beauveria spp.
Metarhizium anisopliae
Entomopatógenos: Virus
Sección del intestino medio
Oryctes virus (vaculovirus) Patógeno del escarabajo Oryctes rhinoceros.
Entomopatógenos: Bacterias Bacillus popilliae
Patógeno de diversos escarabajos
Bacterias en el hemocele
Serratia entomophila
Patógeno de Costelytra zealandica
Bacteria colonizando el intestino anterior (1) y válvula cardiaca (2)
Entomopatógenos: Protozoarios
Patógenos de varias especies de gallina ciega
21 géneros asociados con escarabajos
Entomopatógenos: Nematodos
Patógenos de varias especies de “gallina ciega”
Steinernematidae: Steinernema (10 sp)
Heterorhabditidae: Heterorhabditis (5 sp)
Estados juveniles fuera del cuerpo de la pupa en busca de hospedero
Beauveria bassiana y B. brongniartii
Patógenos de varias especies de “gallina ciega”
Las hifas penetran la cutícula, matan al insecto y clolonizan el cadáver
Entomopatógenos: Hongos
Densidad relativa de microorganismos
en el suelo
• Organismos Densidad (por gr)
• Bacterias 108 - 109
• Actinomicetos 107 - 108
• Hongos 105 - 106
• Microalgas 103 - 106
• Protozoarios 103 - 105
• Nematodos 101 - 102
• (Jackson, 1994)
Microorganismos usados en el control de Scarabaeidae
Plaga Agente Clase Región Producto
Popillia japonica Bacillus popilliae Bacteria formadora de esporas
EUA Doom
Adoryphorus couloni
Metarhizium anisopliae
Hongo Australia Biogreen
Oryctes rhinoceros
Oryctes baculovirus
Baculoviride Grupo C
Pacífico
-
Melolontha melolontha
Beauveria brongniartii
Hongo Europa Varios
Hoplochelus marginalis
Beauveria brongniartii
Hongo Reunión -
Costelytra zealandica
Serratia entomophila
Bacteria no formadora de esporas
Nueva Zelanda
Invade
Virus Oryctes para el control del escarabajo rinoceronte en plantaciones de palma de aceite
• Trevor Jackson, Ramle Moslim, Travis Glare, Norman Kamarudin, Nigel Barlow*, Siti Ramlah Ali, and Mohd Basri Wahid
• AgResearch, Lincoln, New Zealand
• Malaysian Palm Oil Board, Kuala Lumpur, Malaysia
• Los adultos ocasionan daños a las palmas de coco y aceite.
• Las larvas se desarrollan en la materia orgánica.
• La política de no quemar residuos generó el aumento de las poblaciones.
El problema con Oryctes rhinoceros en el Sureste de Asia
Variación entre cepas – resultados de bioensayos después de 8 semanas
0
10
20
30
40
50
60
70
80
% M
ort
ali
ty (
co
rr)
A B C
Strain
Larvae Adult
Distribución natural – Colecta de adultos en trampas con feromonas, infección y liberación
Virus Oryctes – ¿Cómo utilizarlo?
Canterbury Agriculture & Science Centre
AgResearch, New Zealand
Costelytra zealanadica
Serratia entomophila
Trevor A. Jackson y col.
Hongos entomoptógenos para el control de Phyllophaga vetula (Horn) (Coleoptera: Melolonthidae) en cultivos de maíz en Zacapu, Michoacán, México.
Miguel B. Nájera Rincón Trevor A. Jackson Juan Daniel López Mora
Búsqueda de entomopatógenos
• 25 parcelas ubicadas en seis tipos de tierra de la ciénega de Zacapu (clasificación campesina). Suelos andosoles y vertisoles. • Dos tipos de muestreo: general e intensivo en parcelas de una hectárea
Regiones de interes para la disección
Hemolinfa
Pared del intestino anterior Pared del intestino medio
Cuerpos de grasa
Pared del intestino posterior
Lumen del intestino posterior
Cabeza
Identificación de hongos entomopatógenos
Vertisol
24%Quemada
41%
Negra suave
2%
Blanca
2%Mezclada
19%Gris
12%
Tipo de suelo e incidencia natural de hongos entomopatógenos en larvas
de P. vetula. Cultivo de maíz de humedad residual, Zacapu, Michoacán.
95% Beauveria bassiana
5% Metarhizium anisopliae
Tercer estadio avanzado de P. vetula
Selección de aislamientos
(bioensayos)
“Prueba máxima” (Milner, 1992)
Conidias en cajas Petri con medio
de cultivo (PDA).
Excluye aislamientos de baja virulencia.
Periodo máximo de 28 días.
Densidades conocidas de
B. Bassiana
Suelo sin esterilizar (30% de humedad)
Periodo de evaluación 105 días
Evaluación de aislamientos en campo
Parcelas divididas:
Tres materiales de maíz
Seis tratamientos de control microbiano
EVALUACIÓN EN CAMPO
PERSISTENCIA DE B. bassiana EN EL SUELO (180 DDA)
Tratamientos Promedio de
larvas sanas
Mortalidad por
B. bassiana (%)
Colonización
del suelo (%)
33BbGC 1.25 23.1 68.7
12BbGC * 1.00 (P=0.03) 38.5 (P=0.03) 93.7
26BbGC 1.25 20.0 43.7
Testigo 2.06 2.9 12.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
1 5 12
Larv
as/c
ep
ell
ón
Tratamientos
Larvas de Phyllophaga spp
A
BC
C
Efecto sobre la densidad de larvas de Phyllophaga spp.
San Francisco Uricho. Erongarícuaro, Michoacán. (DMS=0.05)
B
B
AB
AB
AB
AB
Efecto sobre el rendimiento de grano de maíz Chalqueño braquítico
Cantabria, Zacapu, Michoacán. (DMS=0.05)
DMS rango múltiple (p≤0.05)
Interacciones
P. vetula – hongos micorrízicos arbusculares (HMA). Suelo no estéril
HMA – B. bassiana – Materia orgánica esterilizada
Interacciones
Suelo no estéril
DMS rango múltiple (p≤0.05)
P. vetula – HMA – B. bassiana – plántulas de maíz Suelo no estéril
Interacciones
DMS rango múltiple (p≤0.05)
Conclusiones
• Existen alternativas para el control biológico del complejo gallina ciega
• La selección de opciones estará en función del sistema de producción y prioridades de los agricultores, con apoyo de los técnicos
• Es fundamental restaurar las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo para recuperar sus servicios ecosistémicos
• Hay líneas de investigación y transferencia de tecnología que requieren ser atendidas
• En el concepto MIP es indispensable considerar muestreos y umbrales económicos locales o regionales
• La participación de agricultores, técnicos investigadores, centros de investigación, fundaciones y dependencias de gobierno es fundamental
Conclusiones