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Revista de Protección Vegetal

versión impresa ISSN 1010-2752

Rev. Protección Veg. vol.27 no.1 La Habana ene.-abr. 2012

 

TRABAJO ORIGINAL

 

CONSUMO Y COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN DEL ALIMENTO DE Heliothis spp. y Manduca sexta (Butler) EN EL CULTIVAR DE TABACO IT 2004

 

CONSUMPTION AND FOOD UTILIZATION OF Heliothis spp. y Manduca sexta (Butler) IN THE TOBACCO CULTIVAR IT 2004

 

 

A. Rivas1, María de los A. Martínez2

1Centro Universitario Municipal Jesús Menéndez, Universidad de Las Tunas. Jesús Menéndez. Las Tunas. Cuba. Correo electrónico: aramisr@ult.edu.cu.
2Grupo Plagas Agrícolas, Dirección de Protección de Plantas. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apartado 10, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. Correo electrónico: maria@censa.edu.cu.

 

 


RESUMEN

El cultivo del tabaco (Nicotiana tabacum L.) es afectado por desfoliadores que provocan pérdidas considerables en el rendimiento y la calidad del fruto agrícola. Con el objetivo de determinar la tasa de consumo y el coeficiente de utilización del alimento de Heliothis spp. y Manduca sexta B. sobre el cultivar de tabaco IT 2004, se realizó el presente estudio. Se seleccionaron 20 larvas de tercer y cuarto instar de una cría obtenida en condiciones semicontroladas de los lepidópteros estudiados. Las larvas fueron sometidas a alimentación obligatoria durante 24 horas. Transcurrido ese periodo se cuantificó la superficie foliar promedio consumida y el coeficiente de utilización del alimento. M. sexta registró el mayor consumo foliar promedio en 24 horas y la mayor homogeneidad en la actividad alimentaria, mientras que Heliothis spp. alcanzó el mayor coeficiente de utilización del alimento, aspectos que justifican las afectaciones que provocan estos insectos sobre el cultivo.

Palabras clave: Heliothis spp.; Manduca sexta; Nicotiana tabacum.


ABSTRACT

The tobacco (Nicotiana tabacum L.) crop is affected by defoliators which cause considerable losses in leaf yields and quality. The presents study was carried out to determine the consumption rate and the food utilization coefficient of Heliothis spp. and Manduca sexta B. feeding on the tobacco cultivar IT 2004. Twenty third and fourth instar larvae were collected from the studied Lepidoptera reared under semi-controlled conditions. The larvae were subjected to mandatory feeding for 24 hours. After this period, the average leaf surface consumed was quantified and the feed utilization coefficient determined. M. sexta showed the highest average leaf consumption in 24 hours and greatest homogeneity in feeding activity, while Heliothis spp. Had the highest coefficient of food utilization, an aspect the could justify the damages by these insect in the crop.

Key words: Heliothis spp.; Manduca sexta; Nicotiana tabacum.

 

 

(Recibido 22-6-2011; Aceptado 3-10-2011)


 

 

INTRODUCCIÓN

El tabaco (Nicotiana tabacum L.), es un cultivo de gran importancia en Cuba, siendo uno de los primeros renglones entre las exportaciones del país. La producción de tabaco implica un cuidado fitosanitario esmerado ya que en este fruto agrícola son las hojas las que se encuentran expuestas al ataque de plagas durante todo el ciclo vegetativo afectando su rendimiento y calidad (1).

El orden Lepidoptera constituye el segundo grupo de mayor riqueza entre los insectos y agrupa a más de 200 000 especies, muchas de las cuales se declaran como plagas de importancia en varios cultivos (2, 3). En el tabaco la plaga clave es Heliothis virescens (Fabricius) (4, 5, 6). Otras especies como Manduca sexta (Butler) y Spodoptera spp., son propias de una de las fases cultivo (1).

En la agricultura tunera, el tabaco constituye un cultivo en desarrollo. Las investigaciones realizadas en la provincia hasta la fecha evidencian que las especies de lepidópteros de mayor frecuencia y abundancia en las áreas agrícolas dedicadas al cultivo son Heliothis spp. y M. sexta (1, 6).

Estudios realizados en Cuba permitieron cuantificar la tasa de consumo de H. virescens en el cultivar de tabaco Habana 92 (7). Por otra parte, las investigaciones realizadas evidencian que las características asociadas a la composición genética de las plantas conllevan a la expresión de un comportamiento diferenciado en la comunidad de insectos que se asocian a estas (8). Por lo que teniendo en cuenta que no todos los cultivares tienen igual susceptibilidad a las plagas, el presente trabajo estuvo encaminado a determinar la tasa de consumo y el coeficiente de utilización del alimento de Heliothis spp. y M. sexta en el cultivar de tabaco IT 2004, de reciente introducción en la provincia Las Tunas.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Se estableció una cría de Heliothis spp. y M. sexta en condiciones semi controladas a partir de larvas obtenidas en el campo, las que se separaron por especie y se individualizaron en placas Petri con hojas de tabaco. Las pupas fueron sexadas y colocadas por parejas en un envase de boca ancha. Una vez emergidos los adultos se colocó una tira de papel en forma de acordeón en cada recipiente, lo que facilitó la puesta de los huevos. Al eclosionar, las larvas fueron dispuestas en placas Petri con alimento. De esta primera generación obtenida, se seleccionaron 20 larvas de cada especie tomadas a partir de la muda de la cápsula cefálica del tercer y cuarto instar, por ser estos los de mayor agresividad, según lo descrito para estos insectos (1, 7, 9, 10).

Las larvas fueron individualizadas y confinadas a condiciones obligatorias de alimentación durante 24 horas en el interior de placas Petri de 10 cm de diámetro. Como alimento, se utilizaron hojas de tabaco del cultivar IT-2004, proveniente de plantas sanas y sin aplicación de plaguicidas. Previamente se determinó la superficie foliar con la utilización de la herramienta informática Imagen Tool versión 3.0.

El alimento se cambió, siempre que fue requerido, durante las 24 horas en las que se desarrolló el experimento. La turgencia celular se favoreció al colocar motas de algodón humedecidas en el peciolo de las hojas. Se consideraron como testigos, hojas de similar superficie foliar, ubicadas en placas sin larvas, lo que permitió cuantificar la diferencia de peso como consecuencia de la evapotranspiración. Se determinaron los siguientes indicadores:

Superficie consumida por las larvas en 24 horas: obtenida a través de la diferencia de las superficies foliares antes y después  del consumo de los insectos (tejido consumido). Se realizó un análisis de varianza simple para determinar la diferencia significativa en el consumo alimentario entre las especies estudiadas.

Coeficiente de utilización del alimento: para lo que se masaron inicialmente las hojas en una balanza analítica Sartorius® con precisión de 0,1 mg. Transcurridas 24 horas se tararon las hojas, larvas, excrementos y remanentes de las hojas consumidas, datos con los que se cuantificó el coeficiente de utilización del alimento (CUT) de cada individuo, mediante la fórmula de Jasic y Macko, 1961, referida por Fernández (11), en la cual:

CUT = (PHI PE)/ PHI

Donde:

PHI: masa de la hoja ingerida.

PE: masa del excremento.

Homogeneidad en el consumo alimentario: determinada a partir de la prueba de F de homogeneidad de varianza. Se elaboraron los gráficos de dispersión del coeficiente de utilización del alimento para cada género y especie en el rango de variación desde X + 2DS hasta X 2DS (10).

El ensayo se desarrolló en condiciones de laboratorio a una temperatura promedio de 27,5±1,460C y humedad relativa media del 79±5,92 %, siguiendo un diseño completamente aleatorizado.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La superficie foliar promedio consumida por M. sexta en 24 horas fue de 646,56 cm2, significativamente superior a la media del área consumida por larvas de Heliothis spp. durante el mismo periodo de tiempo que fue de 25,35 cm2 (Tabla 1). Este resultado pudiera explicarse a partir del mayor tamaño y la alta voracidad que caracterizan a las larvas M. sexta (1), lo que justifica una mayor demanda en el consumo de tejido vegetal en comparación con las larvas de Heliothis spp.

En el caso de Heliothis spp. la superficie foliar promedio consumida fue ligeramente superior en comparación con el consumo registrado en un estudio realizado en la provincia de Villa Clara, para la especie Heliothis virescens (F.), sobre hojas del cultivar de tabaco Habana 92 (7). Este resultado puede estar dado por las diferencias en las condiciones climáticas en las que se desarrollaron ambos estudios y a la influencia del factor variedad. Estudios realizados por otros autores confirman consumos foliares diferentes de Heliothis spp. a distintas temperaturas (1,12), y diferencias en la interacción planta insecto, asociada a la composición genética entre los cultivares (13).

En relación al coeficiente de utilización del alimento, las larvas de M. sexta evidenciaron una actividad metabólica medianamente eficiente al registrarse como promedio un índice de 0,63, por debajo del coeficiente óptimo de utilización del alimento, valor que se encuentra en el rango cercano a la unidad (10) (Tabla 2).

 

Para las larvas de Heliothis spp. se obtuvieron valores superiores del coeficiente de utilización del alimento (Tabla 2) que como promedio alcanzaron un índice de 0,81, coeficiente cercano a la unidad (coeficiente óptimo de utilización), aspecto que evidencia una elevada eficiencia metabólica. Desde el punto de vista biológico esta actividad alimentaria se justifica a partir de la pequeña cantidad de excretas producidas por las larvas durante el proceso de alimentación, lo que expresa una menor cuantía de los procesos catabólicos que ocurren en el organismo y se traduce a su vez en una mayor conversión del alimento durante el desarrollo de las larvas (9).

El graficar los coeficientes de utilización del alimento de las larvas de M. sexta sometidas al estudio, permitió obtener como resultados que 14 de ellas se ubicaran en el rango estadístico de desviación desde X + DS hasta X DS y solo seis de las larvas ocuparon el rango de desviación desde X + 2DS hasta X 2DS, aspecto que indica una baja dispersión al agruparse la mayor parte de los CUT obtenidos en el primero de los rangos, lo que le confiriere homogeneidad en la actividad alimentaria de esta especie (Fig. 1).

El gráfico de dispersión resultante para evaluar el coeficiente de utilización del alimento de larvas de Heliothis spp. (Fig. 2) permitió ubicar a 11 en el rango de dispersión desde X + DS hasta X DS y nueve en el rango desde X + 2DS hasta X 2DS. La mayor dispersión obtenida de los CUT de las especies de Heliothis le confiere a este género una baja homogeneidad en la actividad alimentaria, si se compara con la alcanzada por M. sexta (Tabla 2).

De los elementos evaluados en el estudio, M. sexta evidenció el mayor consumo foliar promedio en 24 horas y la de mayor homogeneidad en la actividad de alimentación, mientras que Helothis spp. registró el mayor coeficiente de utilización del alimento.

Otros autores han informado que a partir de los valores de frecuencia y abundancia que alcanza, Heliothis spp. en el cultivo, esta se declara como la plaga clave (1, 4, 6); mientras que M. sexta, por su especialización (14), aparece fundamentalmente en las etapas terminales de la fenología del cultivo (1). Sin embargo, los resultados obtenidos sugieren que las afectaciones provocadas por M. sexta en el cultivar de tabaco IT-2004 pudieran igualar las de Heliothis spp., aunque su frecuencia y abundancia sean menores.

De ello se infiere la necesidad de monitorear sistemáticamente los niveles poblacionales de ambos lepidópteros, con el propósito de adoptar medidas tempranas para minimizar las afectaciones, ya que cualquier pérdida provocada es importante porque representa el fruto agrícola del cultivo.

 

REFERENCIAS

1. Méndez A, Rivas A, del Toro Marlene. Elementos bioetológicos de las principales plagas del cultivo del tabaco en la zona norte de la provincia de Las Tunas. Editorial Universitaria. La Habana, Cuba; 2007, 4-54.

2. Perotti E, Gamundi JC. Evaluación del daño provocado por lepidópteros defoliadores en cultivares de soja determinados e indeterminados (GM III, IV, V) con diferentes espaciamientos entre líneas de siembra. Publicaciones Regionales Estación Experimental Agropecuaria Oliveros Centro Regional Santa Fe. Argentina. 2007;36:119-125.

 

3. Pacheco C, Castro A, León J, Ramírez C. Biología de Acharia extensa (Schaus, 1896) (Lepidoptera: Limacodidae) en cultivo de café en La Montaña de Guerrero, México. Dugesiana. Universidad de Guadalajara. 2006; 13(2):67-72.

4. Blanco CA, Terán-Vargas AP, López JDJr., Kauffman JV, Wei X. Densities of Heliothis virescens and Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) in Three Plant Hosts, Fla. Entomol. 2007;90:742-750.

5. Carrera B, Rodriguez D, Piedra F. Evaluación de cepas nativas de Bacillus thuringiensis Berliner para el control de Heliothis virescens Fabricius en el cultivo del tabaco en Cuba. Fitosanidad. 2009;3(4):277-280.

6. Méndez A. Aspectos biológicos sobre Heliothis virescens (Fab.) (Lepidoptera: Noctuidae) en la Empresa Municipal Agropecuaria «Antonio Guiterras» de la Zona norte de la provincia de Las Tunas. Fitosanidad. 2003;7(3):21-25.

7. Álvarez U, Gómez J, Quiñones R, Cárdenas M, Hernández O, Cruz A. Umbral económico de Heliothis virescens (Fabricius) en la variedad de tabaco negro «Habana 92». Centro Agrícola. 2003;30(3):27-30.

8. Paschold A, Halitschke R, Baldwin I. Co(i)-ordinating defenses: NaCOI1 mediates herbivore- induced resistance in Nicotiana  attenuata and reveals the role of herbivore movement in avoiding defenses. Plant J. 2007; 51:79-91.

9. Centro Nacional de Sanidad Vegetal (CNSV). Programa de defensa cultivo del tabaco. Ministerio de la Agricultura. La Habana, Cuba; 2001, 1-11.

10.Marrero L. Entomofauna asociada a variedades de soya (Glycine max L. Mim): Nocividad, fluctuación poblacional y enemigos naturales de los complejos fitófagos de mayor interés agrícola. [Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias]. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria. La Habana, Cuba; 2005. 153pp.

11.Fernández M, Jasic J. Sobre la influencia de la temperatura en el consumo de alimento en larvas de Spodoptera frugiperda. Ciencias Biológicas. 1973; 4(37):1-6.

12.Piedra F, Moliner M. Consumo de alimento de Heliothis virescens (F.) en el cultivo del tabaco en condiciones de laboratorio. Fitosanidad, 1999;3(4):23-26.

13. Zheng S, Dicke M. Ecological Genomics of Plant-Insect Interactions: From Gene to Community. Plant Physiology. 2008;146:812-817.

14. Voelckel C, Baldwin IT. Generalist and specialist lepidopteran larvae elicit different transcriptional responses in Nicotiana attenuata, which correlate with larval FAC profiles. Ecol Lett. 2004;7:770-775.