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VII Congreso SEAE Zaragoza 2006
Nº 106
USO DE ACEITES EN CULTIVOS HORTÍCOLAS PARA EL CONTROL DE
VIROSIS Y DE SUS VECTORES
B. Martín López
Departamento de Producción Vegetal, Universidad de Santiago de Compostela,
Campus Universitario s/n, 27002 Lugo, España. E-mail: [email protected]
RESUMEN
El poder insecticida de los aceites minerales y su efecto protector frente a virosis no ha
sido plenamente aprovechado en cultivos hortícolas y herbáceos, y durante el periodo
vegetativo de los cultivos leñosos. Las propiedades de uso de aceites vegetales de
colza y soja, y de aceites de pescado, están siendo investigadas como alternativa a los
aceites minerales menos tóxica y de origen natural. Se ha evaluado en laboratorio su
efecto sobre la transmisión de los virus CMV y PVY, y sobre el pulgón Myzus persicae,
su principal vector. Todos los aceites causaron una mortalidad en los pulgones igual o
superior al 70% a las 72 h de haber sido aplicados directamente sobre ellos. Cuando
los pulgones acceden a hojas previamente tratadas con aceites la mortalidad
observada es menor (entre el 20 y el 40% a las 72 horas). Los aceites también
demostraron actuar como repelentes frente a los pulgones, que optan preferentemente
alimentarse sobre hojas no tratadas. El aceite de pescado y el de colza fueron los más
rechazados por los pulgones. También en laboratorio los aceites demostraron ser
capaces de reducir sensiblemente las tasas de inoculación y de adquisición de dos
virus transmitidos de forma no persistente, CMV en pimiento y PVY en patata. El
efecto sobre la adquisición fue superior al efecto sobre la inoculación. El aceite mineral
y el de colza fueron los que mostraron una mayor protección frente la inoculación de
virus. Este resultado esta en concordancia con el obtenido en un ensayo de campo,
donde estos dos aceites redujeron significativamente la incidencia de PVY en un
cultivo de patata de siembra.
Palabras clave: virus del mosaico del pepino, virus Y de la patata, transmisión no
persistente, aceites vegetales
INTRODUCIÓN
Los aceites son productos autorizados en Agricultura Ecológica que poseen un gran
potencial de empleo en Sanidad Vegetal. Se caracterizan por ser productos de baja
toxicidad para los vertebrados, ser compatibles con los enemigos naturales, no dar
lugar al desarrollo de resistencias, degradarse con rapidez y ser respetuosos con el
medio ambiente (Simons y Zitter, 1980). Las propiedades insecticidas de los aceites
derivados del petróleo son conocidas desde hace años y han sido tradicionalmente
empleadas para el control de las formas invernantes de insectos y ácaros en cultivos
leñosos. En cultivos hortícolas, el control de plagas de gran potencial biótico como son
pulgones, cochinillas, trips, moscas blancas o ácaros, presenta serias dificultades. Las
herramientas disponibles para hacerles frente son escasas y poco eficaces en muchos
casos. En este sentido, los aceites minerales y vegetales han demostrado gran utilidad
en el manejo de algunas de estas plagas (Allen et al., 1993; Chauvel y Brustel, 1998;
Hernandez et al., 2002; Hesler y Plapp, 1986; López et al., 2003; Martín et al., 2003;
Martín-López et al., 2004; Puri et al., 1994; Sieburth et al., 1998). Los aceites
provocan la muerte de los insectos y ácaros por asfixia, taponando las aperturas de las
tráqueas hacia el exterior.
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Por otra parte, los aceites han sido citados en numerosos trabajos como agentes
capaces de reducir la transmisión de diversas virosis vegetales por sus insectos
vectores (Allen et al., 1993; Bradley, 1966; Ferro et al., 1980; Loebenstein et al., 1966;
Lowery et al., 1990; Migliori et al., 1998; Nitzany, 1966; Powell, 1992; Qiu y Pirone,
1989; Simons y Zitter, 1980; Vandervecken, 1977; Walkey y Dance, 1979). No se
conocen métodos totalmente eficaces para prevenir las infecciones de virus
transmitidos de forma no persistente por pulgones. Mediante este modo de transmisión
los pulgones son capaces de inocular virus a plantas sanas en pocos segundos o
minutos (Raccah, 1986). En consecuencia, en campo las epidemias de estos virus son
particularmente difíciles de controlar. El efecto protector ejercido por los aceites podría
ser de enorme interés en estos casos, pero hasta la fecha no ha sido suficientemente
investigado, ni aprovechado.
En la bibliografía existen trabajos recientes, y muy interesantes, sobre las propiedades
insecticidas de aceites obtenidos a partir de semillas de vegetales (Butler et al., 1990;
Hix et al., 1999; Pless et al. 1995; Puri et al., 1994) pero se echan en falta estudios
sobre el efecto de estos aceites frente la transmisión de virus. Desde hace unos años
en la Escuela Politécnica de Lugo estamos investigando las propiedades de uso, en
Protección de Cultivos de aceites de soja y colza, y de pescado, como alternativa a los
aceites minerales, menos tóxica y de origen natural. En este trabajo incluimos algunos
los resultados más significativos que hemos obtenido, en lo que se refiere al control de
pulgones y de los virus que transmiten de forma no persistente.
MATERIALES Y MÉTODOS
Aceites
Los aceites ensayados fueron: aceites refinados de colza y soja, un aceite mineral de
verano (85% p/v) y un aceite de pescado. Los aceites de colza y soja empleados son
obtenidos a partir de las semillas de Brassica napus L. y Glycine max L.
respectivamente. Ambos tienen como destino la alimentación humana o animal. El
aceite de pescado empleado es un aceite íntegro de pescado obtenido tras un proceso
de desmucilaignado y refinado. El aceite mineral de verano es un aceite parafínico
altamente refinado, de rango estrecho (NR) de destilación. En hortícolas, la dosis
recomendada por el fabricante es de 0,75% al 1,5 %. Se eligió aplicar una dosis del
1%, al igual que para los restantes aceites. En éstos, a la hora de preparar los caldos
se añadía como emulsionante Tween 20®, en una proporción de 10% de Tween 20®
sobre el total de volumen de aceite añadido.
Material vegetal
En los ensayos se utilizaron plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) de la variedad
“California Wonder”, y de patata (Solanum tuberosum L.) de la variedad Kennebec,
mantenidas en cámara climática.
Pulgones
En los ensayos de laboratorio se usó un clon del pulgón verde de melocotonero,
Myzus persicae, mantenido en cámara climática sobre plantas de pimiento California
Wonder. Este pulgón es una plaga polífaga, de gran importancia en distintos cultivos
hortícolas, entre los que destacan pimiento y patata. En todos los casos se emplearon
pulgones adultos y ápteros de 7-9 días de edad.
Ensayo 1: Toxicidad de los aceites en aplicación directa sobre M. persicae.
Plantas de pimiento en estado de 4-6 hojas verdaderas fueron infestadas con 20
pulgones. Pasados 30 minutos las plantas fueron pulverizadas hasta el punto de goteo
con emulsiones de los aceites en agua (12 plantas / tratamiento). Una vez secas
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fueron transferidas a una cámara climática bajo fotoperiodo de 16:8 h (luz: oscuridad)
y temperatura, 22/16ºC. A las 24, 48 y 72 horas, se procedió al recuento en cada
planta del número de pulgones vivos y muertos, con el fin de calcular la mortalidad
alcanzada por cada tratamiento.
Ensayo 2: Toxicidad residual de los aceites sobre M. persicae.
Se prepararon emulsiones de los aceites en agua y se sumergieron 12 hojas de
pimiento en cada una de ellas, dejándolas después secar. A continuación los pecíolos
de las hojas fueron introducidos en tubos Eppendorf rellenos de vermiculita
humedecida. Las hojas fueron depositadas en placas Petri con papel de filtro en su
fondo e infestadas con 10 pulgones. Se sellaron las placas con parafilm y se
mantuvieron en condiciones de laboratorio (temperatura 18 – 23 ºC). El ensayo se
evaluó de la misma manera que en el caso anterior.
Ensayo 3: Repelencia de los aceites sobre M. persicae
Se evaluó la respuesta de los pulgones expuestos simultáneamente a porciones de
hojas tratadas con los distintos aceites. Para ello, se extrajeron discos de 1cm de
diámetro, de hojas que habían sido tratadas con aceites de la misma manera que en el
ensayo anterior. En 10 placas Petri con papel de filtro humedecido en el fondo se
colocaron al azar 2 discos de hoja por cada tratamiento, formando un círculo siguiendo
el perímetro de la placa. A continuación, 20 pulgones ayunados durante 1 hora, fueron
liberados en el centro de cada placa. Las placas selladas con parafilm fueron
mantenidas en el laboratorio (temperatura 22-24 ºC). Se evaluó a distintos tiempos en
cada placa, el número de pulgones situados sobre cada disco de hoja y el de los no
situados. Los resultados obtenidos en el recuento a las 12 horas fueron considerados
los más representativos y son los que se incluyen en este manuscrito.
Ensayo 4: Efecto de los aceites sobre la inoculación no persistente de virus
Mediante 4 ensayos se estudió el efecto de los aceites sobre la inoculación y
adquisición no persistente de dos virus, el virus del mosaico del pepino (CMV) y el
virus Y de la patata (PVY), en pimiento y patata respectivamente. En los ensayos de
inoculación pulgones ayunados durante 1 hora probaron libremente, durante 5
minutos, una planta fuente de virus. A continuación los pulgones virulíferos eran
transferidos a plantas test tratadas con aceites y se les permitía probarlas durante
varias horas. Finalmente fueron eliminados con insecticida.
En el binomio CMV-pimiento se emplearon por cada tratamiento 20 plantas test en
estado de 2 hojas verdaderas y 5 pulgones virulíferos/planta. En el binomio PVYpatata se emplearon 40 plantas test en estado de 2-4 hojas verdaderas y 10 pulgones
virulíferos/planta. Las plantas fueron mantenidas en cámara climática entre uno y dos
meses. Transcurrido este tiempo se determinó el número de plantas test infectadas,
mediante lectura de síntomas y test ELISA-DAS en el caso del pimiento-CMV, y
mediante test de Inmunoimpresión sobre tubérculos en el caso de patata-PVY.
Ensayo 5: Efecto de los aceites sobre la adquisición no persistente de virus
Cinco hojas jóvenes de una misma planta fuente de virus fueron tratadas
respectivamente con cada uno de los aceites ensayados y una de ellas con agua. Una
vez secas, las hojas fuente fueron probadas durante 5 minutos por pulgones ayunados
durante 1 hora. A continuación los pulgones virulíferos eran transferidos a plantas test
sin tratar y se les permitía probarlas durante varias horas.
En el binomio CMV-pimiento se emplearon para cada tratamiento 25 plantas test en
estado de 2 hojas verdaderas y 5 pulgones virulíferos/planta. En el binomio PVY-
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patata se emplearon 32 plantas test en estado de 5-8 hojas verdaderas y 10 pulgones
virulíferos/planta. A partir de este momento se procedió de la misma forma que en el
ensayo anterior.
Ensayo 6: Efecto de los aceites sobre la incidencia de PVY en un cultivo de
patata de siembra
En el año 2004, en un cultivo de patata de siembra (variedad Kennebec) situado en
Xinzo de Limia (Orense), se llevó a cabo un ensayo para estudiar el efecto de los
aceites sobre la incidencia del virus PVY. Los tratamientos evaluados fueron: aceites
de colza y soja refinados, aceite mineral parafínico y un insecticida piretroide
(Cipermetrín 10% EC, dosis: 50 cc/Hl). Se eligió un diseño de bloques al azar con
cuatro repeticiones. Cada parcela individual constaba de 5 filas separadas 75 cm, con
10 plantas cada una, separadas 32 cm. Las parcelas de un mismo bloque estaban
separadas por una fila de patatas y distintos bloques por dos filas. La semilla de patata
empleada había sido tratada previamente con imidacloprid (Escocet ®, Bayer).
Los aceites fueron aplicados 8 veces (28 de mayo a 21 de julio de 2004) a intervalos
de 7-10 días desde la emergencia de las plantas. Los tratamientos se realizaron
mediante un pulverizador de mochila, con un gasto de caldo de 1000 a 1500 l/ha. Al
final del cultivo el número total de plantas infectadas en cada parcela individual
(excluidas las filas borde) se determinó sobre dos tubérculos/planta mediante el
método de Inmunoimpresión.
Antes de las aplicaciones se evaluaba la presencia de colonias de pulgones sobre 3
hojas/planta de 20 plantas elegidas al azar en la zona central de cada parcela.
Análisis estadísticos
El análisis estadístico de los datos consistió en una prueba ANOVA (nivel de
significación de P ≤ 0,05), seguida de un test de comparación de medias, siendo éste
el test de Bonferroni (previa transformación de datos mediante “arcsen√x”) en los
ensayos de toxicidad, y el test de Scheffé en el de repelencia (previa transformación
de datos mediante “√(x+1)”). Cuando la mortalidad en el testigo era distinta de cero la
mortalidad de los tratamientos se corrigió mediante la fórmula de Abbot.
Los resultados de los ensayos de inoculación y adquisición, así como los resultados
del ensayo de campo fueron analizados mediante el test de Chi-cuadrado, para la
comparación de las tasas de infección de los tratamientos frente al testigo.
RESULTADOS
Ensayos 1 y 2: Toxicidad de los aceites en aplicación directa y residual sobre M.
persicae.
En las Figuras 1 y 2 se muestran las tasas de mortalidad de los pulgones para los
distintos tratamientos en las evaluaciones de los ensayos. En aplicación directa sobre
los pulgones todos los aceites causaron una elevada mortalidad, igual o superior al
70% a las 72 h (Fig. 1). A corto plazo el aceite mineral y el de pescado mostraron un
comportamiento significativamente superior al de los aceites vegetales. Como cabía
esperar la toxicidad residual es inferior a la directa. No obstante, todos los aceites
mostraron alguna actividad residual, siendo la más destacable la del aceite de soja
pero sin diferencias significativas con los otros aceites (Fig. 2).
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100
90
% de mortalidad
80
70
60
b
c
c c
bc
b
b
b
b
b
b
Colza
Mineral
b
50
Pescado
40
Soja
Control
30
20
10
a
a
0
24 h
a
48 h
72 h
Figura 1. Mortalidad de M. persicae a distintos tiempos desde la pulverización con
aceites de plantas de pimiento infestadas con pulgones (Mortalidad corregida
mediante fórmula de Abbot. Diferencias significativas según ANOVA (P≤0,05) y test
Bonferroni).
50
45
b
% de mortalidad
40
35
30
25
b
Colza
Mineral
b
b
b b
20
15
b
b b
Pescado
b
ab
Soja
Control
ab
10
5
a
0
24 h
a
48 h
a
72 h
Figura 2. Mortalidad de M. persicae a distintos tiempos desde el acceso de los
pulgones a hojas de pimiento tratadas con aceites (diferencias significativas según
ANOVA ( P≤0,05) y test Bonferroni).
Ensayo 3: Repelencia de los aceites sobre M. persicae
En la Figura 3 se observa como todos los aceites mostraron ejercer cierta repelencia
sobre los pulgones ápteros, que eligieron preferentemente situarse y alimentarse
sobre los discos de hoja no tratados. Los aceites de pescado y soja fueron los más
rechazados por M. persicae.
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M yzus persicae - Selección por tratamientos
NS Pescado
1%
4%
Colza
7%
Soja
14%
Control
55%
Mineral
19%
Figura 3. Proporción relativa de adultos de M. persicae que eligen situarse sobre
distintos discos de hoja de pimiento tratados con aceites a las 12 de horas de ser
liberados en placas Petri (NS: proporción de pulgones no situados)
Ensayos 4 y 5: Efecto de los aceites sobre la inoculación y la adquisición no
persistente de virus
En los Cuadros 1 y 2 se muestran los resultados de estos 4 ensayos.
Cuadro 1. Tasas de transmisión de CMV y PVY en ensayos de inoculación en el que
plantas test de pimiento o patata fueron tratadas con aceites y luego probadas por
pulgones virulíferos.
Tratamientos
Colza
Mineral
Pescado
Soja
Control
CMV - pimiento
N
20
20
20
20
20
% transmisión
0
0
10
20
30
PVY - patata
N
40
38
38
39
37
% transmisión
57,5
47,4
63,2
66,7
78,4
Cuadro 2. Tasas de transmisión de CMV y PVY en ensayos de adquisición en el que
los pulgones probaron una planta fuente de virus tratada con aceites y a continuación
plantas test sin tratar de pimiento o patata
Tratamientos
Colza
Mineral
Pescado
Soja
Control
CMV - pimiento
N
25
25
25
25
25
% transmisión
0
0
0
0
16
PVY - patata
N
32
32
32
32
31
% transmisión
15,6
6,3
21,9
3,1
61,3
Tanto en pimiento como en patata los aceites redujeron la tasa de inoculación de virus
por M. persicae con respecto del testigo sin tratar (diferencias significativas en todos
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los casos salvo para el aceite de soja en patata). En el ensayo de patata, donde se
empleó un elevado número de pulgones virulíferos por planta (10 frente a 5 en
pimiento) la protección frente al virus debida a los aceites fue menor aunque no
despreciable. El efecto sobre la adquisición fue en ambos casos superior que sobre la
inoculación, con diferencias significativas frente al testigo para todos los aceites en los
dos ensayos.
Ensayo 6: Efecto de los aceites sobre la incidencia de PVY en un cultivo de
patata de siembra
No todos los aceites resultaron efectivos a la hora de reducir la incidencia de PVY en
las parcelas de ensayo. El número medio de plantas infectadas en las parcelas
tratadas con aceite de soja (40,6%) fue ligeramente superior al testigo sin tratar
(36,9%). Este número también fue superior en el caso del insecticida piretroide
(37,7%). Los aceites de colza y mineral si fueron eficaces frente a la infección por PVY
(15% y 21,9% respectivamente), con diferencias significativas frente al testigo. El
aceite mineral fue el que mostró un mejor comportamiento en el ensayo. En ninguna
parcela se observaron colonias de pulgones sobre las plantas de patata.
Cipermetrina
Soja
Mineral
Colza
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
% de re ducción de la infección por PVY
Figura 4. Reducción de la incidencia de PVY en relación con el testigo sin tratar en
parcelas sometidas a 8 aplicaciones de aceites o de insecticida en un cultivo de patata
de siembra (los signos negativos indican incremento de infección respecto del testigo)
DISCUSIÓN
Los resultados presentados en este trabajo están en concordancia con los obtenidos
por otros autores. Efectos de toxicidad, de inhibición de la alimentación y de la puesta,
en pulgones y otros insectos homópteros, han sido observados en aplicaciones de
aceites minerales (Chauvel y Brustel, 1998; Hernandez et al., 2002; Larew y Locke
1990; Liu y Stansly, 1995; Pless et al., 1995 ; Sieburth et al., 1998) y de aceites
vegetales de soja y colza (Butler y Henneberry 1990; Hernandez et al., 2002; Hix et
al.,1999; Pless et al. 1995; Puri et al., 1994). En nuestro caso todos los aceites han
demostrado poseer cierta eficacia de control sobre la especie M. persicae. El aceite
mineral es el único que demostró ser capaz de causar una mortalidad superior al 80%
cuando es aplicado directamente sobre los pulgones ápteros. Como ya se ha
comentado los aceites causan la muerte de los insectos por asfixia y a este respecto la
viscosidad está correlacionada positivamente con la toxicidad. Los aceites minerales
más viscosos son los más efectivos frente a los insectos, pero a su vez resultan
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también más fitotóxicos para los cultivo. En los aceites vegetales, aunque menos
viscosos que el mineral, cabe contemplar la posibilidad de que contengan sustancias
tóxicas o inhibidoras de la alimentación de los insectos. Esto explicaría los resultados
de nuestros ensayos con pulgones ápteros que mostraron una mayor actividad
residual y un mayor efecto de repelencia para los aceites vegetales comparados con
mineral.
Respecto del aceite de pescado diremos que además de ser extremadamente viscoso,
desprende un fuerte olor. Ambas propiedades podrían ser causa del rechazo
manifestado por los pulgones hacia las hojas tratadas con él y de los buenos
resultados de toxicidad obtenidos en su aplicación directa. No hay muchas
experiencias en la bibliografía sobre empleo de aceites de pescado en el control de
plagas de insectos pero cabe citar a Beattie y colaboradores (1995). Estos aceites
presentan algunas dificultades para su aplicación en campo, y a los agricultores no les
agrada su manejo, por lo que sus perspectivas de empleo no son tan buenas como las
de los vegetales.
En laboratorio, los ensayos para evaluar el efecto de los aceites sobre la transmisión
no persistente de virus mostraron significativas reducciones de las tasas de
inoculación y de adquisición de virus, siendo mucho más notables éstas últimos.
Gracias a la acción combinada sobre estos dos procesos cabía esperar que en campo
los aceites fuesen capaces de reducir sensiblemente la incidencia de virus. El buen
comportamiento en laboratorio de los aceites de colza y mineral, parece haberse
confirmado en el ensayo de campo, donde estos dos aceites se mostraron eficaces en
el control de una epidemia de PVY en patata de siembra. Aunque estos resultados
necesitarían ser confirmados, están de acuerdo con otras experiencias de campo
donde aceites minerales se han comportado como inhibidores de la transmisión de
virus por pulgones en distintos cultivos (Bradley, 1966; Ferro et al., 1980; Loebenstein
et al., 1966; Lowery et al., 1990; Marco, 1993; Migliori et al., 1998; Simons y Zitter,
1980). También se han observado efectos positivos de la aplicación de aceites
minerales frente a virus transmitidos por otros vectores como moscas blancas y trips
(Allen et al., 1993; Walkey y Dance, 1979). Todo lo anterior en su conjunto nos indica
el enorme interés de estos productos para su aplicación en cultivos hortícolas donde
los problemas sanitarios más graves son causados por virus.
El modo mediante el cual los aceites reducen la transmisión no persistente de virus no
ha sido totalmente esclarecido pero algunos autores sostienen que el aceite interfiere
con la adherencia de las partículas del virus en la boca del insecto (Bradley, 1966; Qiu
y Pirone, 1989; Vandervecken, 1977; Wang y Pirone, 1996). A esto se unen las
dificultades que encuentran los insectos chupadores para penetrar con el estilete
plantas tratadas con aceites y alimentarse de ellas. Al igual que los efectos de
repelencia esto ésta íntimamente asociado a los estímulos táctiles que perciben en el
contacto con la planta, y en los que la viscosidad del aceite es un factor importante. De
acuerdo con lo anterior, obtener un buen recubrimiento de la planta durante el
tratamiento con aceites es esencial a la hora de proteger eficazmente el cultivo tanto
de daños directos como de indirectos.
AGRADECIMIENTOS
Deseamos expresar nuestro agradecimiento a las empresas suministradoras de los
aceites ensayados: AGRICHEM S.A, MOYRESA (grupo Cereol) y AFAMSA.
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