SINERGISMO Y ANTAGONISMO ENTRE METANOL Y ETANOL EN EL TRAMPEO DE BROCA DEL CAFÉ Y OTROS INSECTOS EN CAFETALES

AUTORES

Juan F. Barrera,

Enrique López,

Javier de la Rosa,

Jaime Gómez Ruiz,

El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR),

Carretera Antiguo Aeropuerto km 2.5, Tapachula, Chiapas, México.

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RESUMEN

Se llevó a cabo el monitoreo de la broca del café (Hypothenemus hampei) y otros insectos, con trampas artesanales alcohólicas en una finca de café robusta (Coffea canephora) de El Soconusco, Chiapas, México, durante dos años. Los alcoholes usados como tratamientos fueron metanol y etanol solos y mezclados en una proporción de tres partes de metanol por una de etanol. Los tres tratamientos se distribuyeron en bloques al azar con diez repeticiones (diez trampas artesanales cada uno). Las trampas se colgaron de las ramas de los cafetos a una altura de 1:20-1:50 m sobre el suelo, y se distribuyeron a cada 14 m. Semanalmente se contaron los insectos atrapados para determinar el efecto de la mezcla de estos alcoholes sobre las capturas de los insectos con respecto a las capturas obtenidas al usarlos de manera individual, se calcularon los límites de confianza al 95% para dos proporciones. Con respecto a la broca del café, se encontró un efecto de sinergismo entre los alcoholes estudiados, ya que la mezcla metanol-etanol (3.1) capturó más broca que la suma de estos alcoholes empleados por separado. En el caso del taladrador de la rama del café robusta (Xylosandrus morigerus), escolitinos (Scolytinae) y otros insectos, la mezcla de metanol y etanol tuvo un efecto antagonista sobre las capturas. Se concluye que los efectos de sinergismo o antagonismo entre metanol y etanol dependen de la especie o grupos de especies de insectos que se monitorean.

Palabras clave: Hypothenemus hampei, Xylosandrus morigerus, Scolytinae, atrayentes.

SYNERGISM AND ANTAGONISM BETWEEN METHANOL AND ETHANOL IN THE TRAPPING OF COFFEE BERRY BORER AND OTHER INSECTS IN COFFEE

ABSTRACT Monitoring of the coffee berry borer (Hypothenemus hampei) and other insects with alcoholic artisanal traps was carried out in a robust coffee (Coffea canephora) farm in the Soconusco region, Chiapas, Mexico for two years. The alcohols used as treatments were methanol and ethanol alone and mixed in a ratio of three parts of methanol to one of ethanol. The three treatments were distributed in randomized blocks with 10 repetitions (10 artisanal traps each). The traps were hung from the branches of coffee trees at a height of 1: 20-1: 50 m above the ground, and distributed every 14 m. Trapped insects were counted weekly. To determine the effect of mixing these alcohols on the catches of insects with respect to the catches obtained by using the alcohols individually, a 95% confidence intervals were calculated for two proportions. With respect to coffee berry borer, a synergism effect was found among the alcohols studied, since the mixture methanol: ethanol (3: 1) captured more brocas than the sum of these alcohols used separately. In the case of robusta brown twig beetle (Xylosandrus morigerus), other scolitins (Scolytinae) and other insects, the mixture of methanol and ethanol had an antagonistic effect on the catches. It is concluded that the effects of synergism or antagonism between methanol and ethanol depend on the species or groups of insect species that are monitored.

I. INTRODUCCIÓN

El trampeo de insectos es un método común en manejo de plagas (Barrera, et al., 2006 a). Dependiendo de la bioecología de la plaga, las condiciones ambientales y la potencia y costo del atrayente, entre otros factores, el trampeo se utiliza con fines de monitoreo y control, aunque el monitoreo de poblaciones de plagas y sus enemigos naturales es la forma más usual.

En el caso de la broca, el trampeo cobró una importancia desde la década de 1990. Desde entonces, se han realizado múltiples investigaciones tendientes a mejorar el trampeo, en particular su uso para el control de las poblaciones de brocas adultas en tránsito, es decir, durante la época de la intercosecha (Barrera, et al., 2006 b).

A la fecha, el atrayente más importante para la captura de la broca en términos de costo/beneficio ha sido la mezcla de dos alcoholes: alcohol metílico (metanol) y alcohol etílico (etanol) (Barrera, et al., 2006 b). Entre estos dos alcoholes se produce un atrayente altamente atractivo para las brocas adultas que, de acuerdo con varias investigaciones, captura más broca que los alcoholes usados de manera independiente (con Mendoza, 1991; Borbón, et al., 2000; Cárdenas, 2000).

Cuando al mezclar dos sustancias se obtiene una captura de insectos superior a la suma capturada por esas sustancias de manera individual, se dice que hay sinergismo entre estas (Pillips, et al., 1988). Puede haber, sin embargo, otro tipo interacciones al mezclar dos sustancias como efectos aditivos, de potenciación y antagónicos (Cuadro 1). Esta terminología es usada sobre todo para establecer la interacción entre sustancias tóxicas como los insecticidas (Barberá, 1976; CCOHS, 2018); otras disciplinas han hecho adaptaciones de esta terminología para sus propios usos.

El presente trabajo tuvo el objetivo de examinar el tipo de interacción que ocurre entre el metanol y etanol en la captura de la broca del café y otros insectos en el cultivo del café.

II. MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se llevó a cabo durante dos años (julio 2017- julio 2019) en la finca Alianza, una propiedad dedicada al cultivo de café robusta (Coffea canephora) ubicada a 400 msnm en el municipio de Cacahoatán, Chiapas, México.

Se usaron trampas artesanales cebadas con metanol y etanol solos y mezclados en una proporción de tres partes de metanol por una de etanol. Los tres tratamientos se distribuyeron en bloques al azar con diez repeticiones (diez trampas artesanales cada uno). Las trampas se colgaron de las ramas de los cafetos a una altura de 1.20-1.50 m sobre el suelo, y se distribuyeron a cada 14 m. Semanalmente se contaron los insectos atrapados formando cuatro grupos: i) Broca del café (H. hampei); ii) Taladrador de la rama del café robusta (Xylosandrus morigerus); iii) Otros escolitinos (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae); y iv) Otros insectos.

Cuadro 1. Términos usados en las interacciones de sustancias químicas.1

Tipo de efecto	Concepto	Ejemplo
Aditivo	Es cuando el efecto combinado de dos o más productos químicos es igual a la suma del efecto de cada sustancia administrada sola.	2 + 2 = 4
Potenciación	Es cuando una sustancia que normalmente no tiene un efecto se agrega a otra sustancia química, lo que hace que la segunda sustancia química sea mucho más efectiva.	0 + 2> 2, no solo 2
Antagonismo	Es cuando el efecto combinado de dos o más com- puestos es menos efectivo que los efectos individuales.	4 + 6 <10
Sinergismo	Es cuando el efecto combinado de dos productos quí- micos es mucho mayor que la suma de los efectos de cada sustancia sola.	2 + 2 >> 4 (tal vez 10 veces o más)

1 Modificado de CCOHS (2018). Esta teminología es empleada sobre todo en las interacciones entre sustancias tóxicas.

A fin de determinar el efecto positivo o negativo de mezclar los alcoholes, se calcularon los intervalos de confianza al 95% para p1-p2, con la siguiente fórmula:

(p1-p2) ± z a/2*Ö[(p1*(1-p1))/ n1 + (p2*(1-p2))/ n2]

donde p1 y p2 son la proporción de capturas, y n1 y n2 son los tamaños de las muestras de la suma de metanol y etanol (Suma ME) y la mezcla de metanol y etanol (Mezcla ME), respectivamente; y z=1.96 (valor aleatorio de una normal estándar) con a=0.05.

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1.   Especificidad de los alcoholes

Lo primero que se puede decir de este estudio es que se confirma que las trampas cebadas con metanol y etanol (solos y mezclados) capturan tanto la broca del café como otras especies de insectos. Es decir, las trampas cebadas con estos alcoholes no fueron específicas para broca. No obstante, las brocas capturadas representaron el 95.3% de los especímenes capturados (Cuadro 2).

Cuadro 2. Total de especímenes capturados en 30 trampas revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

Grupo de insecto	Especímenes capturados
	Número	Porcentaje
Broca del café (Hypothenemus hampei)	803,098	95.3
Taladrador de la rama de café robusta (Xylosandrus morigerus)	8,090	1.0
Otros escolitinos (Scolytinae)	7,859	0.9
Otros insectos	23,731	2.8
Total	842,778	100

3.2.   Efectos de los alcoholes solos

Otro aspecto a destacar fue el efecto de atracción tan diferente del etanol sobre la broca con respecto a otros insectos. Representó apenas el 6% de las capturas de broca (Figura 1), mientras que capturó el 46% del taladrador de la rama del robusta (Figura 2), 48% de los escolitinos (Scolytinae) (Figura 3) y 40% de otros insectos (Figura 4).

También se pudo observar que el metanol fue muy atractivo para la broca (39% de las capturas, Figura 1) en comparación a las capturas de taladrador (14%, Figura 2), otros escolitinos (24%, Figura 3) y otros insectos (26%, Figura 4).

Figura 1. Captura total de broca (Hypothenemus hampei) en diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

Figura 2.

Captura total de taladrador de la rama del café robusta (Xylosandrus morigerus) en diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

Figura 3.

Captura total de otros escolitinos (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae) en diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

Figura 4.

Captura total de otros insectos en diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

3.3.   Efectos de los alcoholes mezclados

De los cuatro grupos de insectos analizados, solo en el caso de la broca se encontró un efecto positivo (sinergismo) y significativo (P<0.05) con la mezcla de metanol-etanol, es decir, al mezclar los alcoholes se capturaron más brocas que la suma de los alcoholes empleados individualmente (Cuadro 3).

Con los otros tres grupos de insectos (taladrador, escolitinos y otros insectos), se obtuvo un efecto negativo (antagonismo) y significativo (P<0.05) con la mezcla metanol-etanol, en estos casos, la mezcla capturó menos insectos que la suma de los alcoholes usados de manera independiente (Cuadro 3).

Al dividir las capturas obtenidas con la mezcla de metanol-etanol (mezcla ME) entre la suma de las brocas capturadas por estos alcoholes de manera individual (suma ME), se generó la relación que se presenta en la Figura 5. Como se puede observar, la mayoría de las veces los valores fueron superiores a la unidad, es decir, que la mezcla de alcoholes capturó más brocas que cuando los alcoholes se usaron individualmente.

También se puede observar que durante los períodos intercosecha, cuando la broca se encuentra en tránsito, es decir, migrando de los frutos residuales hacia los frutos de la nueva cosecha, la relación mezcla ME/suma ME presentó valores más bajos (Figura 5). Es posible explicar el incremento de las capturas de los alcoholes usados individualmente por la sensibilidad de la broca a volátiles atractivos, debido al estrés que ellas sufren por la escasez de alimento y las condiciones ambientales desfavorables en el período intercosecha.

Cuadro 3. Comparación de las capturas de insectos en cafetales con trampas cebadas con metanol y etanol solos, sumados y mezclados. Se usaron diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

Grupo de insectos	Metanol (M)	Etanol (E)	Suma ME	Mezcla ME	Efecto de la mezcla1
Broca del café (Hy- pothenemus hampei)	310,031	49,141	359,172	443,926	Positivo (1.2)*
Taladrador de la rama de café robusta (Xylo- sandrus morigerus)	1,170	3,702	4,872	3,218	Negativo (0.66)*
Otros escolitinos (Scolytinae)	1,888	3,796	5,684	2,175	Negativo (0.38)*
Otros insectos	6,274	9,503	15,777	7,954	Negativo (0.50)*

1 La captura de insectos por la mezcla de metanol: etanol (3:1) puede ser mayor (>1), menor (<1) o igual (=1) a la suma de las capturas individuales.

* Diferencia significativa (P<0.05) de acuerdo con el intervalo de confianza al 95% entre dos proporciones (efecto de la suma ME vs efecto de la mezcla ME).

IV. CONCLUSIONES

Se concluye que los efectos de sinergismo o antagonismo entre metanol y etanol dependen de la especie o grupos de especies de insectos que se monitorean.

Asimismo, se concluye que el efecto sinérgico de la mezcla de metanol-etanol varía con la época del año.

V. AGRADECIMIENTOS

Se agradecen las facilidades otorgadas por la administración de la Finca Alianza para para llevar a cabo este estudio.

Figura 5. Relación entre las capturas obtenidas con la mezcla de metanol-etanol (mezcla ME) y la suma de las brocas capturadas por estos alcoholes de manera individual (suma ME). Se usaron diez trampas por tipo de atrayente revisadas cada siete días durante dos años (julio 2017-julio 2019) en la finca Alianza, Cacahoatán, Chiapas, México.

VI. BIBLIOGRAFÍA

Barberá, C. 1976. Pesticidas agrícolas. Segunda Edición. Ediciones Omega, S.A. Barcelona. 569 p.

Barrera, J.F., P. Montoya & J. Rojas. 2006 a. Bases para la aplicación de sistemas de trampas y atrayentes en manejo integrado de plagas. En: Barrera, J.F. & P. Montoya (eds.), Simposio sobre

Trampas y atrayentes en detección, monitoreo y control de plagas de importancia económica. Sociedad Mexicana de Entomología y el Colegio de la Frontera Sur. Tapachula, Chiapas, México, pp. 1-16.

Barrera, J.F., J. Herrera, A. Villacorta, H. García & L. Cruz. 2006. Trampas de metanol-etanol para detección, monitoreo y control de la broca del café Hypothenemus hampei. En: Barrera, J.F. & P. Montoya (eds.), Simposio sobre Trampas y atrayentes en detección, monitoreo y control de plagas de importancia económica. Sociedad Mexicana de Entomología y El Colegio de la Frontera Sur. Tapachula, Chiapas, México, pp. 71- 83.

Borbón M., O., O. Mora A., A.C. Oehlschlager y L.M. González. 2000. Proyecto trampas, atrayentes y repelentes para el control de la broca del fruto de cafeto, Hypothenemus hampei F. (Coleoptera: Scolytidae). En: XIX Simposio Latinoamericano de Caficultura. 2 al 6 de octubre de 2000, San José, Costa Rica, pp. 331-348.

Cárdenas, M. R. 2000. Trampas y atrayentes para monitoreo de poblaciones de broca del café Hypothenemus hampei (Ferrari) (Col., Scolytidae). En: XIX Simposio Latinoamericano de Cafi- cultura, Costa Rica, pp. 369-379.

[CCOHS] Canadian Centre for Occupational Health and Safety. 2018. Synergism and related terms. Chemicals and Materials. OSH Answers Fact Sheets. Government of Canada. https://www.ccohs. ca/oshanswers/chemicals/synergism.html. Consulta: 5 de agosto de 2019.

Mendoza M., J.R. 1991. Resposta da broca-do-café, Hypothenemus hampei, a estímulos visuais e semioquímicos. Tesis de maestría. Universidade Federal de Voçosa, Minas Gerais, Brasil. 44 p.

Phillips, T.W., A.J. Wilkening, T.H. Atkinson, J.L. Nation, R.C. Wilkinson, J.L. Foltz. 1988. Synergism of turpentine and ethanol as attractants for certain pine-infesting beetles (Coleoptera). Environ. Entomol. 17(3): 456-462.