Control de hormiga arriera

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Control de hormiga arriera

  1. 1. INFORME FINAL DE PASANTÍA EFECTIVIDAD DE CEBOS A BASE DE ENTOMOPATÓGENOS Y EXTRACTO VEGETAL PARA MANEJO DE HORMIGA ARRIERA (Atta laevigata) EN PLANTACIONES FORESTALES DE VILLANUEVA (CASANARE) REFOCOSTA S.A.S MARÍA NATALIA ARIAS SÁNCHEZ Pasante UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA FORESTAL Noviembre 2012
  2. 2. EFECTIVIDAD DE CEBOS A BASE DE ENTOMOPATÓGENOS Y EXTRACTO VEGETAL PARA MANEJO DE HORMIGA ARRIERA (Atta laevigata) EN PLANTACIONES FORESTALES DE VILLANUEVA (CASANARE) REFOCOSTA S.A.S MARÍA NATALIA ARIAS SÁNCHEZ Pasante MÓNICA BIBIANA SARMIENTO Director(a) externo(a) OLGA PATRICIA PINZÓN FLORIÁN Director(a) interno(a) UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA FORESTAL Noviembre 2012
  3. 3. AGRADECIMIENTOS A la Doctora Olga Patricia Pinzón, por ser partícipe de este logro y haberme permitido trabajar bajo su guía y consejo. Gracias por haberme dado la oportunidad de trabajar a su lado y aprender lo que quiero ser como profesional, sin duda una de las personas que más admiro. Al laboratorio de Sanidad Forestal de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas por permitirme el uso de sus instalaciones En especial, gracias al auxiliar Sergio Zambrano por ser una guía y haberme prestado su apoyo profesional en el trabajo desarrollado en el laboratorio. A la empresa Refocosta S.A.S. por haberme permitido trabajar en sus instalaciones y por toda la colaboración que recibí a través del proceso de ensayo e investigación realizado en Villanueva. Y en especial un total agradecimiento a la Ingeniera forestal Mónica Sarmiento por la guía que me brindó a través de estos 6 meses en el desarrollo de mi trabajo de investigación, gracias por su amistad y confianza. A los trabajadores de la empresa Refocosta S.A.S. en Villanueva, muchas gracias, especialmente a Don Ciro, Alex Beltrán, Don Gustavo, Chucho, la Señora Gladys, Doña Anita, Albeiro y Javier Medina, quiénes me acompañaron durante mi estadía y trabajo y permitieron que el tiempo pasara rápido con su colaboración, amistad y apoyo. A las empresas Fungicol, El Semillero y Agropuli por la colaboración con los diferentes insumos para la realización del trabajo de investigación. A ustedes muchas gracias por haberme permitido probar sus productos en el desarrollo de los ensayos.
  4. 4. DEDICATORIA La realización de este trabajo se la dedico principalmente a mis padres María Leonor Sánchez y Carlos Julio Arias por ser las personas que me han apoyado y guiado en todas las decisiones que he tomado en la vida. Gracias a ustedes soy la persona que soy y estoy muy orgullosa de poder contar con su presencia. Espero tenerlos muchos más años en mi vida para que sean partícipes de mis logros y poder retribuir con todo mi corazón la vida tan bella que me han otorgado. A mi hermano Alejandro Arias, quién sabe lo importante que es y será en mi vida, sé que siempre podré contar con su apoyo y sabe que usted con el mío. Gracias por ser un gran hermano y por enseñarme cada día lo que vale la pena. Lo quiero mucho. A mis amigos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Nury, Diana, Giovanny, Fercho, Catherine, Ximena, Claudia, Luis, Raúl y Sergio, sin ustedes no hubiera podido pasar tantos obstáculos y malos momentos. Gracias por ser los mejores compañeros y guías en la vida, por estar ahí cuando nos encontrábamos en “la olleta” y salimos adelante. Por todas las trasnochadas y peleas con los trabajos, por aguantar a los amigos vagos y por soportar los amigos “ñoños”. Nos veremos pronto como profesionales. Finalmente, a mi amigo, novio, amor y la mejor persona que he conocido, Daniel Orozco. Sabes que eres mi ángel y te amo con toda mi alma. Muchas gracias por haber aparecido en mi vida y por continuar a mi lado. Espero conseguir muchos más logros a tu lado y ser parte de los tuyos. Quiero continuar recibiendo tu apoyo incondicional y que sigas llenando de alegría mi vida.
  5. 5. NOTA DE ACEPTACIÓN _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Firma del Director Olga Patricia Pinzón Florián _________________________________________________________ Firma del Jurado Favio López Botía _________________________________________________________ Firma del Jurado Gloria Stella Acosta Peñaloza Bogotá, Noviembre de 2012
  6. 6. TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ......................................................................................................11 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................12 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................14 3. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................16 4. OBJETIVOS ....................................................................................................17 4.1. OBJETIVO GENERAL.............................................................................17 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................17 5. MARCO TEÓRICO..........................................................................................18 5.1. Mecanismo de acción de los hongos entomopatógenos .........................18 5.2. Mecanismo de acción de la Canavalia ensiformis ...................................19 5.3. Mecanismo de acción de cebos granulados (Attakill)..............................20 5.4. Mecanismo de acción de las tierras diatomeas .......................................21 6. ESTADO DEL ARTE .......................................................................................22 7. MARCO CONCEPTUAL..................................................................................25 7.1. Descripción taxonómica...........................................................................25 7.2. Organización de las colonias de hormiga arriera.....................................26 7.3. Nidos de hormiga arriera .........................................................................29 7.4. Relación simbionte de las hormigas con el hongo (Leucoagaricus gongylophorus) ......................................................................................................32 7.5. Ecología de la hormiga arriera.................................................................33 7.6. Importancia económica............................................................................34
  7. 7. 7.7. Manejo.....................................................................................................36 8. ÁREA DE ESTUDIO........................................................................................39 8.1. Ubicación geográfica ...............................................................................39 8.2. Características climáticas........................................................................40 8.3. Componentes ecológicos ........................................................................41 8.4. Plantaciones............................................................................................41 9. METODOLOGÍA..............................................................................................43 9.1. Identificación de hormigueros de Atta laevigata ......................................44 9.2. Distribución de los nidos seleccionados ..................................................49 9.3. Tratamientos............................................................................................53 9.4. Evaluación de efectividad........................................................................64 9.5. Diseño experimental................................................................................65 9.6. Resumen y análisis de datos...................................................................66 10. RESULTADOS ........................................................................................68 11. DISCUSIÓN DE RESULTADOS .............................................................82 11.1. Efectividad de hongos entomopatógenos................................................82 11.2. Efectividad de cebos con Canavalia ensiformis.......................................85 11.3. Efectividad de Tierras diatomeas (TD) ....................................................87 11.4. Efectividad con cebos de Attakill .............................................................88 12. CONCLUSIONES....................................................................................90 13. RECOMENDACIONES............................................................................91 BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................................92 ANEXOS .......................................................................................................100
  8. 8. ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Descripción morfológica de Atta laevigata por castas (Cano, 2006).......26 Tabla 2. Duración de los estados de desarrollo de una colonia de Atta spp.(Vergara, 2005)...............................................................................................31 Tabla 3. Predios que componen el proyecto Villanueva .......................................40 Tabla 4. Uso del suelo y principales plantaciones del proyecto Villanueva (Refocosta, 2010) ..................................................................................................42 Tabla 5. Categorías de tamaño y forma de medición de nidos de hormiga arriera (Zanetti et al., 2000)...............................................................................................47 Tabla 6. Área de los nidos y su ubicación............................................................48 Tabla 7. Distribución de tratamientos evaluados para control de A. laevigata.....54 Tabla 8. Distribución y cantidades de tierras diatomeas aplicadas.......................55 Tabla 9. Distribución y cantidades de Canavalia ensiformis aplicadas.................58 Tabla 10. Distribución y cantidades de Attakill aplicadas......................................60 Tabla 11. Distribución y cantidades de Attacebo aplicadas ..................................63 Tabla 12. Relación de salida de soldados por tratamiento y fecha de evaluación 69 Tabla 13. Actividad en la revisión final de los nidos tratados................................78 Tabla 14. Comparación de costos y mano de obra de los tratamientos aplicados en el ensayo...........................................................................................................80
  9. 9. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. División social de las hormigas arrieras (Vergara, 2005).......................27 Figura 2. Principales actores sociales de una colonia de hormiga arriera (Fotografías: N. Arias)...........................................................................................29 Figura 3. Corte transversal de un nido maduro de Atta (Jaffé, 2004) ..................31 Figura 4. Mapa general de ubicación del área de estudio ....................................39 Figura 5. Esquema general de metodología seguida en el estudio ......................43 Figura 6. Cabeza de soldado de A. laevigata (Izq.) y perfil de A. laevigata (Der.)(Fotografías: N. Arias)..................................................................................44 Figura 7. Nidos de Atta laevigata (Izq.), Atta colombica (Centro) y Acromyrmex landolti (Der.)(Fotografías: N. Arias) .....................................................................45 Figura 8. Lotes identificados con diferentes coberturas, pastos (Izq.) y alta intensidad de infestación Acacia mangium (Der.)..................................................46 Figura 9. Medición de nido de hormiga arriera en plantaciones de Acacia mangium (Der.) y esquema de medición de un hormiguero (Vergara, 2005)(Izq.) 47 Figura 10. Ubicación de los nidos en bosque natural ...........................................49 Figura 11. Ubicación de los nidos en lotes de pastoreo........................................50 Figura 12. Ubicación de los nidos en plantaciones de Acacia mangium, E. pellita y E. tereticornis .....................................................................................................51 Figura 13. Delimitación con tubos de PVC (Izq.) e identificación con banderines (Der.)......................................................................................................................52 Figura 14. Proceso de aplicación de tierras diatomeas ........................................55 Figura 15. Proceso de preparación del cebo con Canavalia ensiformis ...............56
  10. 10. Figura 16. Proceso de aplicación de cebos con Canavalia ensiformis .................58 Figura 17. Proceso de aplicación de Attakill .........................................................59 Figura 18. Fases de aceptación de Attacebo por parte de la Hormiga arriera......61 Figura 19. Preparación de la mezcla de Attacebo con hojuelas de avena............62 Figura 20. Aplicación en campo de Attacebo........................................................63 Figura 21. Diseño de bloques completamente al azar (7 Bloques con 5 unidades C/U) .......................................................................................................................66 Figura 22. Distribución de número de soldados activos por tratamiento y fecha de evaluación..............................................................................................................70 (Rango de número de soldados: 1 (1 a 10), 2 (10 a 20), 3 (20 a 30), 4 (30 a 40) y 5 (40 a 50)) ...............................................................................................................70 Figura 23. Promedio de número de soldados activos al final de cada tratamiento ...............................................................................................................................72 Figura 24. Correlación entre tamaño de hormigueros y salida de soldados .........73 Figura 25. Porcentaje de disminución del promedio del número de soldados en las 4 etapas de evaluación para todos los tratamientos con el testigo como línea de comparación ..........................................................................................................75 Figura 26. Actividad de los nidos en las tres revisiones por tratamiento...............78 Figura 27. Comparación de costos por m2 entre los productos utilizados en los tratamientos ...........................................................................................................80
  11. 11. 11 RESUMEN Las hormigas cortadoras de hojas (Atta laevigata) son una plaga económicamente importante en las plantaciones forestales de Pinus sp. y Eucalyptus sp. en la empresa Refocosta S.A.S., cuyo control se fundamenta en el uso de insecticidas orgánicos de síntesis. Con el objeto de evaluar la efectividad de métodos alternativos de control, como insecticidas de origen vegetal, biológico y productos inorgánicos, se seleccionaron 35 nidos activos de la hormiga y se trataron con los hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae, y Beauveria bassiana, el hongo antagónico Trichoderma viride, el macerado de semillas de Canavalia ensiformis, el compuesto fósil tierras diatomeas y el producto químico Attakill (Cuyo ingrediente activo es Sulfluramida) como control. Se evaluó la actividad de los nidos previo al tratamiento y a los 20, 40 y 65 días después de la aplicación. Al final de la tercera revisión no se observó mortalidad en las colonias tratadas con hongos y con C. ensiformis, mientras que las tierras diatomeas disminuyeron la actividad de los nidos solamente las 2 primeras semanas. El producto Attakill produjo un 100% de mortalidad. Se concluye que la efectividad de los métodos alternativos en el control evaluados contra A. laevigata, es inferior a la mortalidad generada por el insecticida orgánico Attakill. Palabras clave: Hormiga arriera, hongos entomopatógenos, Attakill, tierras diatomeas. ABSTRACT Leaf cutter ants (Atta laevigata) are economically important pest in forest plantations of Pinus sp. and Eucalyptus sp. in Refocosta company, whose control is based on the use of synthetic organic insecticides. In order to evaluate the effectiveness of alternative control methods, as plant insecticides, organic and inorganic products, we selected 35 active nests of the ant and treated with entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana, the antagonistic fungus Trichoderma viride, the maceration of seeds of Canavalia ensiformis, diatomaceous earth fossil compound and the chemical Attakill (Sulfluramid the active ingredient) as a control. We evaluated the activity of the nests prior to treatment and 20, 40 and 65 days after application. At the end of the third revision no mortality was observed in the colonies treated with fungi and C. ensiformis, diatomaceous earth while activity decreased nests only the first 2 weeks. The Attakill product produced 100% mortality. It is concluded that the effectiveness of alternative control methods evaluated against A. laevigata, is lower than the mortality caused by organic insecticide Attakill. Keywords: Leaf cutter ant, entomopathogenic fungi, Attakill, diatomaceous earth.
  12. 12. 12 1. INTRODUCCIÓN Las hormigas de los géneros Atta y Acromyrmex (Hym.: Formicidae) son conocidas comúnmente como hormigas arrieras o cortadoras de hojas y representan una de las principales plagas que afectan el establecimiento y desarrollo de plantaciones de Pinus caribaea en la región neotropical (Hernández & Jaffé, 1995). En Colombia se conocen 4 especies de Atta y 8 de Acromyrmex (Fernández et al., 1996), de las cuales Atta laevigata F. Smith, 1858, Atta colombica Guerin, 1845 y en menor proporción Acromyrmex landolti Forel, 1884; ocurren en el núcleo forestal de la empresa Refocosta en Villanueva (Casanare) (Refocosta, 2009). La severidad de los daños de hormiga arriera y sus consecuencias se relacionan principalmente con la densidad, edad y tamaño de sus nidos, obteniendo esta información del impacto en plantaciones que se ha registrado en Venezuela y Brasil. Por ejemplo, se ha reconocido que el consumo promedio de una colonia de Atta corresponde anualmente a una tonelada, lo que equivale aproximadamente a 80 árboles de eucalipto; y si se asume un promedio de 5 hormigueros por hectárea, su daño equivaldría a 344 árboles de eucalipto (Mendes-Filho, 1981). El proyecto Villanueva de Reforestadora de la Costa S.A.S. se encuentra ubicado a 6 Km del casco urbano del municipio con el mismo nombre en el departamento de Casanare, en la formación geológica conocida como “Mesa de San Pedro”. Dicha área presenta altos niveles de infestación e impacto de defoliación por hormigas arrieras de las especies A. laevigata, A. colombica, y en menor proporción A. landolti, afectando P. caribaea y varias especies de Eucalyptus los cuales amenazan la sobrevivencia de plantaciones recién establecidas y afectan el rendimiento de las plantaciones en diferentes edades de desarrollo. La empresa registra por ejemplo la afectación de 25 – 45 árboles por noche en plantaciones recién establecidas (Refocosta, 2009). En eucalipto, el crecimiento en altura y
  13. 13. 13 diámetro en los árboles, son los factores con mayor variación bajo el ataque de hormiga arriera, ya que se generan una reducción en volumen entre el 35 – 60% (Refocosta, 2009). Así mismo, según observaciones de campo, la mayor infestación es causada por la especie A. laevigata, la cual tiene su óptimo desarrollo en lotes con condiciones lumínicas elevadas, seguida de A. colombica que predomina al interior de zonas con menor intensidad lumínica; generando así daños para las plantaciones de hasta 5 años de edad y hacia las cuales van enfocados los esfuerzos de control (Refocosta, 2009). En este contexto y como principal daño identificado, ha sido el perjuicio al desarrollo de los objetivos del programa forestal de la compañía, los cuales están orientados a la producción de madera sólida para aserrío y productos de segunda transformación, al igual que rollizos no inmunizados. Así mismo, la planificación de actividades silvícolas de las unidades de manejo forestal se han visto sujetas en su producción para garantizar el suministro permanente de madera para los procesos industriales (Refocosta, 2010). De acuerdo a la anterior problemática, Refocosta S.A.S. se ha adherido a los principios y criterios del FSC (Forest Stewardship Council) para todas sus locaciones y procesos, en particular, en lo que se refiere al manejo forestal responsable de sus dos núcleos forestales. De esta forma, se requiere realizar ajustes en el plan de manejo integrado de hormiga arriera, principalmente en lo concerniente al uso de productos químicos insecticidas de alta toxicidad, de tal manera que se deben continuar evaluando alternativas y métodos de manejo en poblaciones de hormiga arriera, alternos al control con productos químicos de síntesis (bajo los lineamientos de la FSC); por lo cual se llevará a cabo una evaluación de efectividad de un producto entomopatógeno y un insecticida de origen botánico para el control de poblaciones de hormiga arriera de la especie A. laevigata.
  14. 14. 14 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Consciente de la necesidad de contar con un suministro sostenible de materia prima para el mercado de la madera sólida, fue constituida en 1980 la Reforestadora de la Costa (Refocosta), empresa de capital privado, hoy perteneciente al Grupo Empresarial Valorem. Desde un principio, Refocosta se ha comprometido a desarrollar actividades en el campo de la investigación de especies forestales maderables y a fomentar la reforestación para la comercialización de la madera sólida (Refocosta, 2010). Las especies forestales plantadas en el proyecto Villanueva en orden de importancia son Pinus caribaea Morelet. (43.68%), Eucalyptus pellita F. Muell. (8.15%), Eucalyptus tereticornis Sm. (5.24%), Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl. (2.95%) y Eucalyptus urophylla S.T. Blake. (3.19%); otras especies son plantadas a nivel de investigación para observar sus potencialidades y usos (Refocosta, 2010). Dichas especies han sido afectadas constantemente por la presencia de diversas plagas, de las cuales la hormiga arriera (Atta laevigata F. Smith, 1858) ha sido uno de los problemas de mayor incidencia que compromete seriamente las plantaciones del proyecto. Por ejemplo, se conoce que sin el control adecuado, se están perdiendo entre 96 - 140 árboles de Eucalyptus spp. por hectárea por año, lo cual significa una disminución en ingresos de $COP 6.240.000 - $COP 9.100.000 por hectárea (Refocosta, 2009). En este sentido, dentro del esquema actual de manejo integrado de las plantaciones de hormiga arriera que incluyen métodos de manejo cultural, químico y biológico, dados los altos niveles de infestación que ocurren anualmente, se tiene una alta dependencia de registro químico para el control de la hormiga arriera en plantaciones (Refocosta, 2009). La aplicación de formícidas líquidos, sólidos y gasificados en dosis y métodos apropiados, dependiendo del tamaño del
  15. 15. 15 hormiguero, suprimen o controlan los niveles de infestación; sin embargo, es una práctica intensiva en mano de obra, costosa y requiere de capacitación sobre la apropiada manipulación de este tipo de productos (Madrigal & Yepes, 1996). Así mismo, dada la toxicidad y no selectividad de los productos, se considera que un uso intensivo puede generar efectos deletéreos en otros organismos y contaminación de suelos y agua (Isenring & Neumeister, 2009). Por otra parte, ninguno de los métodos alternativos evaluados en la empresa han tenido resultados satisfactorios dada la relación costo – beneficio (Refocosta, 2009); por cuanto disminuyen las actividades de forrajeo mucho tiempo después, resultan efectivos solo en áreas pequeñas y por demás, requieren la acción conjunta de la comunidad en general, ya que la presencia y radio de acción de este tipo de insectos sobrepasa los límites prediales (Refocosta, 2009). En virtud de lo anterior, se hace necesario plantear un esquema de manejo y control que vincule métodos alternativos a los actualmente utilizados, determinando que la efectividad de los mismos debe ser igual o superior a los tratamientos tradicionales, y evaluando dicha eficacia en variables como tiempo de acción y cantidad de hormigueros controlados. Así mismo, es importante resaltar que la búsqueda de un componente de control eficaz debe generar una disminución en los costos, mano de obra y ante todo la incidencia negativa que generan en el ambiente los actuales tratamientos químicos.
  16. 16. 16 3. JUSTIFICACIÓN La empresa Reforestadora de la Costa S.A. se ha adherido formalmente a los principios y criterios del FSC (Forest Stewarship Council) para la certificación del manejo forestal sostenible de sus bosques. En lo referente al manejo de problemas fitosanitarios, los certificadores son especialmente exigentes en la necesidad de eliminar la utilización de insecticidas de alta categoría toxicológica o reducir su utilización a un mínimo indispensable, cuando se demuestre que métodos de control alternativo no son viables. Dentro de los productos de más común uso en Colombia para control de hormiga arriera se encuentran los productos a base de Clorpirifos (Lorsban®, Dursban®, Attamix-SB®), Cipermetrina, y Sulfluramida, comúnmente aplicada como cebos granulados (Attakill®, Hormix®). Todos los anteriores productos están vedados para su uso en manejo forestal sostenible a menos que medie una derogación temporal (FSC, 2007). Como método de control alternativo y/o complementario al control químico se ha estudiado la actividad de agentes biológicos tales como entomopatógenos (López et al., 1999; López & Orduz, 2003) y antagonistas del hongo del cual se alimenta la hormiga arriera (López et al., 1999; Banderas, 2004; Reynolds & Currie, 2004; Rodríguez et al., 2008). Así mismo, se utilizan extractos o pulverizados de plantas a las cuales se les atribuye actividad disuasiva o tóxica contra Atta spp. (Saverschek et al., 2010) con resultados exitosos en algunos casos dependiendo de la especie de hormiga, el método de aplicación, y las condiciones bajo las cuales se realizan los ensayos.
  17. 17. 17 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVO GENERAL Determinar y comparar la efectividad entre un producto compuesto por hongos entomopatógenos, un extracto vegetal y un complejo fósil frente al uso de un insecticida químico; como componentes del programa integrado de manejo de hormiga arriera (A. laevigata) en plantaciones del núcleo forestal de Refocosta en Villanueva (Casanare). 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Establecer la efectividad del producto Attacebo (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae y Trichoderma viride) en el control de A. laevigata.  Evaluar la efectividad de un extracto vegetal (Canavalia ensiformis) en el control de A. laevigata.  Determinar la efectividad del compuesto fósil conocido como tierras diatomeas en el manejo de hormiga arriera (A. laevigata).  Comparar la eficacia de métodos de control biológico alternativos respecto al uso de un insecticida químico Attakill ®.  Contrastar los costos de los diferentes métodos usados, en relación a precio del producto, mano de obra y tiempo de efectividad.
  18. 18. 18 5. MARCO TEÓRICO 5.1. Mecanismo de acción de los hongos entomopatógenos Los hongos entomopatógenos (HEP) constituyen un grupo de microorganismos en donde la ingestión por el hospedero no es un prerrequisito para llevar a cabo el proceso de infección, debido a que la enfermedad puede ser desarrollada por contacto del patógeno con su hospedero, logrando una penetración directa de la cutícula (Leger, 2007). La patogenicidad y el desarrollo de la infección de un HEP en su insecto huésped son el resultado de la interacción entre el patógeno y el hospedero; dicha interacción esta determinada por la velocidad de germinación y de reproducción del patógeno, así como la tasa y velocidad de esporulación, el tiempo de exposición del insecto al patógeno, la producción de toxinas por parte del HEP y el estado de desarrollo y ciclo de vida del insecto hospedero (Cañedo & Ames, 2004; Leger, 2007). En general, la forma de acción que presentan dichos hongos concuerda con las siguientes fases que desarrollan los hongos sobre sus hospedantes: germinación, formación de apresorios, formación de estructuras de penetración, colonización y reproducción (Monzón, 2001). El inóculo o unidad infectiva está constituido por las estructuras de reproducción sexual y asexual, es decir las esporas y conidias. El proceso se inicia cuando la espora o conidia se adhiere a la cutícula del insecto; luego se produce un tubo germinativo y un apresorio, con éste se fija en la cutícula y con el tubo germinativo o haustorio (hifa de penetración) se da la penetración al interior del cuerpo del insecto (Cañedo & Ames, 2004). En la inserción participa un mecanismo físico y uno químico, el primero consiste en la presión ejercida por la estructura de penetración, la cual rompe las áreas esclerosadas y membranosas de la cutícula. El mecanismo químico consiste en la acción
  19. 19. 19 enzimática, principalmente proteasas, lipasas y quitinasas, las cuales causan descomposición del tejido en la zona de penetración, lo que facilita la implantación física (Leger, 2007). Después de la penetración, la hifa se ensancha y ramifica dentro del tejido del insecto, colonizando completamente la cavidad del cuerpo del insecto. A partir de la colonización se forman pequeñas colonias y estructuras del hongo, lo que corresponde a la fase final de la enfermedad del insecto (Monzón, 2001). 5.2. Mecanismo de acción de la Canavalia ensiformis A fin de sustituir los plaguicidas sintéticos empleados para el control de hormiga arriera por otros naturales, han sido estudiadas diversas especies de plantas que presentan actividad repelente, disrupción comportamental o tóxicas para las hormigas y/o inhibitorias del hongo simbionte, debido a la presencia de metabolitos secundarios como alcaloides, terpenos, fenoles y aceites esenciales (Caffarini et al., 2008; Valderrama et al., 2009). Recientemente, se han realizado estudios que comprueban que las hojas de Canavalia ensiformis actúan en el control de colonias de hormiga arriera (Atta spp., Acromyrmex spp.) matando al hongo alimenticio que ellas cultivan (Betuco, 2007). Las semillas contienen factores antinutricionales, como un aminoácido libre, canavanina, y las proteínas concanavalina A y B. La canavanina es similar al aminoácido esencial arginina y ocasiona la sustitución de éste en las proteínas, lo cual puede ser la causa de su efecto tóxico (Betuco, 2007). De igual forma, los metabolitos secundarios presentes en las semillas y hojas de C. ensiformis pueden causar la muerte de las hormigas cortadoras directamente, a través de la ingestión de savia, o indirectamente por reducción de la biomasa del hongo
  20. 20. 20 simbionte. En el último caso las larvas son privadas de su fuente de nutrientes (Hebling et al., 2000; Serna & Correa, 2003). Mullenax (1979) en un estudio realizado en el departamento del Meta, Colombia, suministró hojas de C. ensiformis a hormigas arrieras, las cuales fueron consumidas en menos de 24 horas. Este tratamiento dió como resultado el cese de actividades de herbivoría por períodos de cuatro meses a cinco años. Se presume que el efecto de la C. ensiformis sobre las colonias de arrieras se debió a la acción del fungicida dimethyl-homopterocarpin contenido en las hojas de C. ensiformis (Lampard, 1974). Sin embargo, Monteiro (1998) sugiere que la acción inhibidora en el hongo cultivado por las hormigas, se debe principalmente a la presencia de una mezcla de ácidos grasos en las hojas de C. ensiformis. 5.3. Mecanismo de acción de cebos granulados (Attakill) Entre los métodos químicos de mayor efectividad se encuentran los cebos granulados peletizados, ya que la hormiga puede transportar fácilmente el producto a todas las zonas del hormiguero. Para ello es engañada por el atrayente con el que está fabricado el cebo peletizado, que por lo general es pulpa de cítricos (Vergara, 2005). El Attakill es uno de los cebos peletizados más efectivos, ya que actúa por ingestión y contiene un ingrediente activo biodegradable en poco tiempo, bajo en concentración y toxicidad, conocido como Sulfluramida (Sulfonamida fluoroalifática) (Ricci et al., 2005; Vergara, 2005). La Sulfluramida es un insecticida de acción lenta (3 a 5 días para notar su efecto) que mata insectos por la ruptura del flujo normal de protones en sus células de almacenamiento energético (mitocondrias) para crear el ATP (Adenosin trifosfato). Una vez que las mitocondrias se rompen y la energía de la Sulfluramida afecta el
  21. 21. 21 proceso de fosforilación oxidativa (respiración aeróbica) afecta las mitocondrias e interrumpe la producción de ATP, lo cual es letal para los insectos (Ricci et al., 2005; Agrocorp, 2007). 5.4. Mecanismo de acción de las tierras diatomeas La tierra de diatomeas es una roca sedimentaria de origen orgánico formada por las diatomeas (Bacillariophyta) proveniente de la acumulación de algas fósiles de agua dulce. Su componente principal es la sílice amorfa, con pequeñas cantidades de otros elementos tales como aluminio, óxido de hierro y calcio (Murúa et al., 2005; Rojht et al., 2010). Desde los 50’ se comenzó a utilizar contra diferentes plagas por su capacidad como insecticida físico – mecánico y actualmente está registrada como producto para la protección de granos almacenados en numerosos países de Europa y Asia (Fields & Korunic, 2000). Su acción insecticida se produce por desgarros y/o perforaciones en el aparato bucal, exoesqueleto y órganos internos o absorción de la cera cuticular, acciones que llevan a la muerte del insecto por deshidratación (Quarles, 1992; Lorini & Beckel, 2006).
  22. 22. 22 6. ESTADO DEL ARTE Es ampliamente conocido que las diferentes especies de Atta son selectivas en las especies vegetales que utilizan como alimento y evitan alimentarse de un número importante de las mismas. En este sentido, en algunas de las plantas de las cuales se ha detectado acción disuasiva o insecticida, se han identificado metabolitos secundarios (terpenos, alcaloides, terpenoides, lípidos, amidas y flavonoides) a los que se les atribuye dicha actividad. La lista de especies a las cuales se les atribuyen propiedades insecticidas o fagoinhibidoras de Atta es extensa (Escobar D., 2002; López, 2010; Saverschek et al., 2010). Algunas de las especies vegetales que han sido evaluadas tanto a manera de extracto como a manera de pulverizados de follaje seco corresponden a neem (Azadirachta indica), ayote (Cucurbita maxima), ricino (Ricinus communis), paraíso (Melia azedarach),trichillia (Trichillia glauca), batata dulce (Ipomaea batata) y Carica papaya, con registros hasta de 100% de inhibición de la actividad del nido (Gruber & Valdix, 2003; Palacios & Gladstone, 2003; Caffarini et al., 2008). En este contexto, la Canavalia ensiformis conocida popularmente como “timbó” es considerada tóxica (Marona et al., 2003); es una leguminosa anual, cuyo efecto fungicida ha sido usado ampliamente mediante el suministro de hojasen las instalaciones de Refocosta S.A.S con resultados positivos, aunque falta un mayor control sobre el estudio del mismo. Los cebos son la manera más práctica de combatir las hormigas cortadoras, porque no exigen equipamiento especializado, pero requieren conocimientos y técnicas de aplicación que si no son usadas correctamente pueden resultar en el fracaso del control (Link, 1997). Por otro lado, los hormiguicidas en polvo exigen equipamientos adecuados para su aplicación en los hormigueros, para que, al ser insuflados se dispersen dentro de las cámaras contaminando las hormigas y el
  23. 23. 23 hongo. La mayoría de los hormiguicidas en polvo que contienen fosforados, carbamatos, o piretroides solamente actúan por contacto, siendo esencial que la granulación de talco sea la menor posible (Link, 1997). Actualmente en el núcleo forestal de Refocosta S.A.S. se trabaja con el insecticida Attakill ® como principal componente en el control de hormiga arriera. Este producto es un cebo de uso agrícola cuyo ingrediente activo corresponde a Sulfluramida: N-etilperfluoro-octano sulfonamida, actuando como un eficiente hormiguicida destinado al control de hormigas arrieras podadoras del género Atta y género Acromyrmex. La acción de AttaKill ® es lenta pero segura, demora unos días en controlar la colonia y su modo de acción se efectúa por ingestión de los individuos (Agrocorp, 2007). Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae han mostrado resultados favorables para control de colonias de Atta spp. (López & Orduz, 2003; Banderas, 2004; Castilho, 2005). El primer registro mundial de Metarhizium anisopliae infectando reinas de Atta cephalotes (L.) (Hymenoptera: Formicidae), reportado por López et al (1999) constituye una excelente contribución para el control microbial de hormiga arriera. En Colombia, ensayos con B. bassiana y M. anisopliae han producido resultados promisorios en mortalidad de colonias de A. cephalotes aplicado en forma de cebos humedecidos con jugo de naranja y mezclados con salvado de maíz, obteniendo control del 100% en la semana 13 después de su aplicación (López et al., 1999; López & Orduz, 2003). Así mismo, soldados y reinas de Atta colombica tratados con B. bassiana, fueron parasitados en un periodo de hasta 3 días (Banderas, 2004). También se conoce de la ocurrencia de un número importante de microorganismos que convive naturalmente con el hongo basidiomicete cultivado por Atta spp. (Leucoagaricus gongylophorus) y solo bajo condiciones particulares pueden inhibirlo y causarle la muerte lo que conlleva a la muerte de la colonia por inanición. Algunos de estos organismos corresponden a hongos antagónicos que
  24. 24. 24 han sido identificados y evaluados para manejo de colonias; principalmente Trichoderma lignorum, T. viride y T. harzianum (López & Orduz, 2003) y más recientemente se ha considerado como agentes promisorios microhongos como Escoviopsis weberi, y los esfuerzos recientes de investigación apuntan hacia el entendimiento de su biología y ecología (Reynolds & Currie, 2004; Rodrigues et al., 2008; Haeder et al., 2009; Rodrigues et al., 2009) incluyendo observaciones en A. colombica (Taerum et al., 2010). Para el caso de Beauveria bassiana, se conoce que es un hongo de ocurrencia natural aislado de suelo e insectos (Deuteromycete), el cual actúa como insecticida biológico. Este hongo a mostrado ser patogénico hacia insectos plaga que afectan cultivos, entre ellos el “Barrenador Gigante del Tallo”, la “Langosta Voladora”, los “Jobotos”, el Gusano Cogollero y el Falso Medidor (EPA). Su acción se reconoce principalmente porque los insectos muertos por este hongo presentan una cubierta blanca algodonosa sobre el cuerpo, la cual está formada por el micelio y esporas del hongo (Monzón, 2001). En cuanto a Metarhizium anisopliae, es un hongo imperfecto (Hyphomycete) que presenta reproducción asexual y se considera como uno de los primeros microorganismos que se usaron para el control de los insectos plaga (Bazan, 2002). Su acción se identifica porque los insectos muertos por este, son cubiertos completamente por micelio, el cual inicialmente es de color blanco pero se torna verde cuando el hongo esporula (Monzón, 2001). El T. viride es también un hongo promisorio para el control de arrieras de esta especie, este microorganismo se puede aplicar con insufladora de productos pulverizados. Se comporta como saprófito en la rizosfera, siendo capaz de destruir residuos de plantas infectadas por patógenos. Se considera que su acción es antagonista, siendo capaz de sacar el mejor provecho por su alta adaptación al medio y por competir por el sustrato y por el espacio (Yepes et al., 1999).
  25. 25. 25 7. MARCO CONCEPTUAL Las hormigas cortadoras son propias de la región neotropical, se distribuyen entre los 33º de latitud sur hasta los 33º de latitud norte, desde el sur de los Estados Unidos hasta el norte de Argentina. Aunque su rango puede ser un poco más amplio entre latitudes 40º N y 40º S (Madrigal, 2003). Estas hormigas pertenecen a los géneros Atta y Acromyrmex (Familia Formicidae, Hymenoptera) y son conocidas en Colombia con el nombre de hormigas arrieras. En el país se registran 4 especies del género Atta (A. cephalotes, A. colombica, A. laevigata y A. sexdens)(Fernández et al., 1996) reciben el nombre de hormigas cortadoras precisamente de la actividad de cortar material vegetal fresco, especialmente hojas y flores y trasladarlo al hormiguero (Fernández et al., 1996). Este grupo de hormigas se caracteriza por utilizar material vegetal para el cultivo de un hongo basidiomicete (Leucoagaricus gongylophorus Möller (Singer), del cual derivan el alimento todos los miembros de la colonia. 7.1. Descripción taxonómica Las hormigas del género Atta, al cual pertenece A. laevigata, se caracterizan por ser polimórficas, con el cuerpo cubierto de espinas y tubérculos. El mesosoma presenta tres pares de espinas y el pecíolo, pospecíolo y primer segmento del gáster no poseen tubérculos como en Acromyrmex (Fernández et al., 1996). La región entre la mandíbula y el borde anterior del ojo posee una carina longitudinal que se extiende hacia el borde posterior de la cabeza (Mackay & Mackay, 1989). En la Tabla 1. se presentan otras características en tamaño, coloración y otros caracteres que diferencian A. laevigata de otras especies de hormigas.
  26. 26. 26 Tabla 1. Descripción morfológica de Atta laevigata por castas (Cano, 2006) Casta Tamaño Coloración Características generales Reina sexuada Cuerpo de 2 cm de longitud y abdomen desarrollado de 1 cm Menos oscura que la del macho, pero más fuerte que la de los demás integrantes de la colonia Posee dos pares de alas que pierde después del vuelo nupcial Obreras estériles Longitud del cuerpo 4 mm Amarillo – marrón semi - oscuro Nacen sin alas, son más pequeñas que la reina, los machos y soldados, pero más grandes que las jardineras o nodrizas. El abdomen es más pequeño que la cabeza, la cual posee un par de tenazas bastante desarrolladas Soldados Longitud del cuerpo 1.2 cm Carmelita brillante No poseen alas. Cabeza grande de color vistoso y diferenciada en dos partes. Mandíbulas con sierra, capaces de hacer un corte con profundidad de 3mm Nodrizas Longitud del cuerpo 2 mm Transparentes y de color amarillo dorado Sin alas. También son llamadas jardineras Machos Longitud del cuerpo 1.3 cm Oscura, casi negra Tricomas sobre tórax y abdomen, el cual está dividido en 6 segmento o somitas, con terminales modificados para la cópula 7.2. Organización de las colonias de hormiga arriera Las sociedades de las hormigas se consideran entre las más complejas de las conocidas en el reino animal. Son comparables solamente con las sociedades de termitas, de algunas especies de abejas y avispas. Algunas especies de estos diminutos insectos forman colonias que agrupan hasta 300 millones de individuos en un solo nido, donde cada individuo desempeña su tarea específica en pro del bienestar de la colonia (Jaffé, 2004). En una colonia de hormigas arrieras, las actividades de reproducción, mantenimiento de crías, forrajeo, defensa y mantenimiento del hongo simbionte están divididas entre las diferentes castas: reina, soldados y obreras. Entre las castas se encuentran individuos que corresponden a las formas permanentes y a
  27. 27. 27 las formas temporales. La primera hace referencia a la forma áptera (sin alas), que es la reina sexuada, responsable por la producción de huevos que dará origen a la población de las operarias estériles, dentro de las que se encuentran las encargadas de la defensa de la colonia (soldados), obtención del sustrato para el hongo (cortadoras y cargadoras), y las cultivadoras del hongo (jardineras). En cuanto a las formas temporales, son las responsables de la multiplicación de la especie y se dividen en machos y hembras. La reina puede vivir más de 20 años, los machos unos pocos días y las operarias viven de 3 a 4 meses, siendo menores estos valores en los meses más cálidos del año (Mariconi et al., 1981; Link, 1997)(Figura 1.). Figura 1. División social de las hormigas arrieras (Vergara, 2005) Cada hormiga tiene una función que desempeñar dentro del hormiguero y está ligado a su tamaño, recibiendo nombres específicos, que diferencian sus castas (Vergara, 2005):  Exploradoras: Son las que exploran los terrenos y seleccionan las plantas a cortar.
  28. 28. 28  Cortadoras: Son las que cortan las partes de las plantas. Tienen mandíbulas grandes.  Escoteras: Son las que limpian los pedazos de plantas cortados, con el fin de evitar la entrada de otros insectos y cuerpos extraños dentro del hormiguero.  Jardineras: Se encargan de cuidar el hongo y fraccionar en pedazos más pequeños las partes de las plantas, de las cuales se alimenta el hongo. También son encargadas de alimentar boca – boca y boca – ano a toda la colonia incluyendo a la reina, además de cuidar los estados inmaduros. Por todo lo anterior, las jardineras pueden representar el 60% de la población total del hormiguero.  Soldados: Son los encargados de defender el hormiguero. Son las hormigas que tienen la cabeza más grande y poseen mandíbulas muy fuertes. Su duración aproximada de vida es de 2 años.  Machos alados: Son los encargados de copular las hembras aladas cuando se realiza el vuelo nupcial. Después de copular mueren.  Hembras aladas: Son las encargadas de la procreación permanencia de la especie. Se sobreviven a depredadores y otros agentes externos, se entierran y forman su propio hormiguero, convirtiéndose en una reina.  Reina: Es la que gobierna en su hormiguero. Sólo existe una reina por hormiguero y es la de que mayor tamaño tiene en todo el nido. Las reinas viven de 15 a 25 años poniendo huevos, llegando a colocar aproximadamente 1’500.000 huevos al año.
  29. 29. 29 En la Figura 2. se observan diferentes fotografías de las castas anteriormente descritas, presentando los principales actores de una colonia. Figura 2. Principales actores sociales de una colonia de hormiga arriera (Fotografías: N. Arias) 7.3. Nidos de hormiga arriera El nido maduro de una colonia de hormiga arriera abarca un volumen de unos 20 m de diámetro y unos 5 m de profundidad. Consta de una galería central de la cual se desprenden múltiples galerías pequeñas que conducen a las cámaras donde esta hormiga cultiva su hongo simbionte. En cuanto a las otras galerías o bocas de entrada, estas comunican con la superficie y son utilizadas para regular el flujo de aire que circula a través del nido, a fin de mantener la temperatura del nido constante. Finalmente, la cámara de los desperdicios, colocada generalmente en la parte más profunda del nido, es de mayor dimensión que las demás, y es utilizada para producir calor y dióxido de carbono, gracias a la
  30. 30. 30 fermentación y degradación bacteriana de los desperdicios. Otras galerías conducen hacia lo profundo de la tierra, probablemente al nivel freático del agua, para surtir a la colonia de la humedad requerida (Jaffé, 2004). Antes de la llegada de las épocas de lluvia, salen de un hormiguero maduro aproximadamente 15000 hormigas aladas (5000 hembras aladas y 10000 machos alados), los cuales realizan el “Vuelo nupcial” con el fin de garantizar la procreación y supervivencia de la especie, donde las hembras son copuladas por 7 a 8 machos (Vergara, 2005). La reina después de fecundada en vuelo, desciende al suelo, se desprende las alas y comienza a hacer un orificio, el cual consta de un canal de 10 a 20 centímetros, vertical que termina en una cámara que mide 5 a 8 centímetros; la boca del canal es sellada con tierra de la que la reina removió abriendo su galería (Madrigal & Yepes, 1996). La nueva reina lleva en su cavidad bucal un poco de hongo del hormiguero madre, el cual degluten en su nuevo nido y de esta manera se propaga eficazmente este hongo. Mientras el hongo crece, la reina va colocando varias clases de huevos: Unos que son utilizados para alimentación de la pequeña colonia mientras sale al exterior y otros huevos que dan origen a obreras, las cuales van construyendo el hormiguero hasta que la colonia emerge al exterior para contar pedazos de plantas (Aproximadamente de 2 a 3 meses) (Vergara, 2005). En la Tabla 2. se describen los períodos de tiempo de cada estadio de la colonia, desde su creación hasta el primer vuelo nupcial.
  31. 31. 31 Tabla 2. Duración de los estados de desarrollo de una colonia de Atta spp.(Vergara, 2005) Estadio Tiempo Penetración de la reina al suelo y formación de la 1ª Cámara 10 horas 1er. Huevo al 1er adulto 62 a 66 días Apertura de la 1ª boca 90 días Apertura de la 2ª boca 510 días Apertura de la 10ª boca 606 días Aparición de los soldados 22 meses 1er Vuelo nupcial 38 meses Cada especie de Atta tiene nidos con características propias. Así, la forma de desperdicios varía de especie en especie, como también la forma de los cráteres. La arquitectura del nido se ajusta en parte a las condiciones del clima reinante; así, en zonas muy húmedas el nido es menos profundo que en zonas más secas. También la forma de los cráteres depende parcialmente de la contextura del suelo (Jaffé, 2004). En la Figura 3. se presenta la arquitectura común de un nido de hormiga arriera con medidas aproximadas, correspondientes a una colonia madura. Figura 3. Corte transversal de un nido maduro de Atta (Jaffé, 2004)
  32. 32. 32 7.4. Relación simbionte de las hormigas con el hongo (Leucoagaricus gongylophorus) La asociación hormiga – hongo tiene su origen hace 50 – 60 millones de años y todas las hormigas de la tribu Attini son dependientes obligadas de un hongo como fuente única de alimento para las larvas y como parte importante de la dieta en adultos. Esta dependencia implica una transferencia vertical del hongo, en la cual una reina joven, al dejar el nido materno, carga dentro de su boca un núcleo del hongo que servirá como cultivo de partida en la nueva colonia. Aproximadamente 47 especies de hormigas cortadoras de hojas, pertenecientes a los géneros filogenéticamente más derivados Atta y Acromyrmex, cultivan una misma especie de hongo, Leucoagaricus gongylophorus (Mikheyev et al., 2006; Schultz & Brady, 2008). Leucoagaricus gongylophorus es un hongo Basidiomiceto de la tribu Leucocoprineae, cuya característica distintiva es la terminación de las hifas en protuberancias denominadas gongilidios (gongylidia), donde se acumulan vacuolas ricas en nutrientes, que son cosechadas por las hormigas. Hasta el momento, este hongo no ha sido encontrado en vida libre y tampoco se ha observado la generación del esporofito (cuerpo fructífero productor de esporas), bajo condiciones naturales; es decir, su crecimiento es únicamente vegetativo. Particularmente el género Leucoagaricus se caracteriza por poseer una esporada de color blanca y esporas de paredes complejas (North et al., 1997; Vellinga, 2004). Entre las hormigas cortadoras de hojas (Atta y Acromyrmex) y el hongo L. gongylophorus existe una relación de mutualismo obligado, en la cual la supervivencia de cada organismo depende de la presencia del otro, en condiciones naturales. El hongo proporciona a las hormigas las enzimas
  33. 33. 33 necesarias para degradar las macromoléculas de los tejidos vegetales en compuestos asimilables por las hormigas (carbohidratos, aminoácidos libres, lípidos, etc.) y éstas a su vez protegen al hongo de organismos antagonistas, parásitos y patógenos, mediante un cuidado continuo de los jardines del hongo y la secreción de sustancias antibacterianas. Otro aspecto importante de este mutualismo en beneficio del desempeño del hongo, respecto con su forma de vida libre, es la transferencia vertical del hongo por las reinas jóvenes y la dispersión geográfica de estas al momento de fundar un nuevo hormiguero, que garantizan la presencia del hongo en el tiempo y el espacio, generando homogeneidad genética del hongo y minimizando así la competencia entre cultivares. Igualmente para las hormigas, esa forma de transferencia del hongo le confiere grandes beneficios, al conservar un cultivo ya seleccionado. Este mutualismo en las hormigas cortadoras les ha permitido especializarse en el forrajeo de material vegetal fresco (hojas, flores y pastos), contrario a lo que ocurre con los géneros de Attini más basales, los cuales cultivan el hongo simbionte en detritos orgánicos. Esta innovación evolutiva permite que una colonia adulta, especialmente del género Atta, adquiera el equivalente ecológico de un mamífero herbívoro, en términos de la biomasa colectiva, el tiempo de vida y el material vegetal consumido. Por ello, han sido descritas como los herbívoros dominantes del Neotrópico, teniendo en cuenta además el gran tamaño de sus colonias (Schultz & Brady, 2008). 7.5. Ecología de la hormiga arriera A nivel ecológico, las hormigas cortadoras contribuyen notablemente a la dinámica de los ecosistemas, creando claros en los bosques, modificando el ciclo de los nutrientes, interviniendo en la composición de especies y la estructura de las comunidades, entre otros aspectos. Se conocen además, una variedad de adaptaciones que resultan de las relaciones evolutivas entre plantas y herbívoros;
  34. 34. 34 la evolución de defensas químicas, defensas mecánicas y defensas fenológicas en las plantas son ejemplo de ello. Estas defensas son determinantes en la selección del material vegetal que servirá de sustrato del hongo simbionte, de la misma manera que factores como la humedad, el valor nutricional de las hojas, el gasto energético implicado en el forrajeo y la competencia entre especies, influyen en los patrones de herbivoría de las hormigas cortadoras (Stradling, 1978; Coley & Barone, 1996). 7.6. Importancia económica De las hormigas plaga, sin duda las de mayor importancia económica son las Atta y Acromyrmex. Estas especies, para poder mantener su hongo simbionte, tienen que cortar grandes cantidades de material vegetal fresco, arruinando cosechas, bosques y plantas ornamentales. Una colonia de Atta laevigata, por ejemplo, es capaz de cortar cerca de 5 Kg de material vegetal por día. El material vegetal que cortan, por lo demás, consta de hojas jóvenes y tiernas, potenciando el daño a las plantas. Se estima que el daño económico total de esta plaga en el continente americano supera los 5000 millones de dólares americanos al año (Jaffé, 2004).Generalmente, las hormigas cortadoras son capaces de recolectar varias especies vegetales que en un alto porcentaje están presentes en su ecosistema. Sin embargo, ellas tienden a cambiar su patrón de preferencia a lo largo del año (Bertorelli & Coll, 2005). En Colombia no existen trabajos que permitan determinar los niveles de daño económico de las hormigas cortadoras de hojas pero algunos hechos evidencian su competencia fuerte con los agricultores de Urabá, Magdalena Medio, Bajo Cauca y Atrato Medio por los daños que producen a sus cultivos. En las zonas cafeteras y de cultivo de caña, la hormiga cortadora de hojas ha sido objeto de
  35. 35. 35 campañas de control, ejecutadas durante las labores culturales de este agroecosistema (Montoya et al., 2007). En el país son frecuentes los ataques en cultivos de yuca, cacao, café, maíz, caña, cítricos, mango, fresa, soja, girasol, heliotropo, gladiolos, tabaco, mamey, al igual que eucaliptos, nogal, teca, ciprés, pino, y almendros (Madrigal, 2003). Así mismo, las especies forestales: Apeiba aspera, Artocarpus altilis, Borojoa patinoi, Carica papaya, Cedrela odorata, Croton killipianus, Hedychium coronarium, Inga spp. son afectadas en los sistemas de producción agraria y forestal presentes en Chocó (Escobar D., 2002). Como indicadores de impacto económico se han realizado cálculos en plantaciones de varias especies de eucaliptos en Brasil y pino caribe en Venezuela. Se menciona por ejemplo que el consumo promedio de una colonia corresponde a una tonelada de hojas anual, esto es el equivalente más o menos a 80 árboles de eucalipto o 161 árboles de Pinus patula (Mariconi et al., 1981). Las pérdidas económicas en eucaliptos en Brasil se han encontrado relacionadas con el tamaño y la densidad de nidos algunas especies más forrajeadas que otras y esas presentan mayores pérdidas (Zanetti, 2007). En plantaciones de pinos en Venezuela se ha evaluado el impacto de Atta laevigata según la edad de desarrollo de la plantación. Esta especie causa mortalidad masiva de plantas recién plantadas y eventualmente elimina plantas jóvenes y adultas cuando se tienen plantaciones menores de 10 años y más de cinco nidos por hectárea. En Pinus de menos de 10 años se ha calculado una disminución de 2/3 de su capacidad productiva comparados con áreas libres de Atta y más de 30 nidos por ha (Hernández & Jaffé, 1995).
  36. 36. 36 7.7. Manejo Con el fin de realizar controles efectivos en el manejo de la hormiga arriera, se debe hacer permanentemente un trabajo comunitario liderado por los productores agropecuarios, acompañados con las entidades del estado y demás empresas privadas, que aporten asistencia técnica y transferencia de tecnología adecuadas sobre el tema (Vergara, 2005). El manejo integrado de plagas, aplicado al manejo y control de la hormiga arriera, debe tener varios componentes, los cuales son complementarios y su efectividad dependerá del género de hormiga identificado, tamaño del hormiguero y constancia de la aplicación (Vergara, 2005). Entre los componentes se pueden mencionar control cultural, control mecánico o físico, control biológico y microbiano, control orgánico y control químico. 7.7.1. Control cultural Aquí se incluyen aquellas labores que pretenden hacer las condiciones menos favorables para las hormigas o destruir sus colonias mediante labores que normalmente se realizan en los cultivos. Entre las más importantes labores culturales se encuentran las relacionadas con la preparación del suelo para la siembra, cultivos trampa sembrados entre las calles del cultivo y la siembra de plantas resistentes (Ñame, Yerba de perro, Algarrobo, entre otras) (Madrigal & Yepes, 1996). 7.7.2. Control mecánico Son utilizadas barreras para impedir que las operarias (cortadoras y cargadoras) lleguen hasta las plantas que se quiere defender. Se pueden utilizar recipientes
  37. 37. 37 de barro, plástico o goma, generalmente conteniendo agua con aceite u otros líquidos que impiden el paso de las hormigas. El uso de lana, colas adhesivas que no endurecen y grasa para rodamientos, impiden por algún tiempo la presencia de las hormigas en las plantas (Link, 1997). Uno de los métodos usados por los campesinos, que no requiere uso de insumos químicos de ninguna naturaleza, es la remoción mecánica del material de los nidos con pala. En esta acción, por accidente, puede morir la reina, o quedar susceptible a depredadores o enfermedades; además se crea una crisis interna en la colonia donde parte de la cría muere (Montoya et al., 2007). 7.7.3. Control físico Es una práctica común de algunos agricultores la cual consiste en aplicar gasolina dentro del hormiguero, encenderlo para su posterior detonación. Este método no presenta un buen nivel de control debido a que no alcanza a afectar la totalidad de las cámaras y es un hecho poco probable que se logre alcanzar y destruir a la reina (Escobar et al., 2002 citado por (Córdoba, 2010)). 7.7.4. Extractos vegetales de control biológico El uso de extractos vegetales para el control de plagas agrícolas era una práctica ancestral, ampliamente utilizada en diversas culturas y regiones del planeta hasta la aparición de los plaguicidas sintéticos (Molina, 2001).
  38. 38. 38 7.7.5. Control químico Consiste en el uso de sustancias químicas sintéticas, las cuales son la forma más generalizada de combatir la hormiga arriera desde décadas atrás. En este control se emplean formulaciones con ingredientes activos como; Clorpirifos, clordano, diazinon, lindano, fenitotrión, mercaptotión, sulfluramida, fipronil y cipermetrinas (Rodríguez et al., 2008). En el combate son utilizados productos sólidos, polvos o cebos, productos líquidos diluidos en agua, humos tóxicos, insecticidas calentados, o expelidos por termonebulizadores y gases (Link, 1997). 7.7.6. Control biológico (Hongos entomopatógenos) Los hongos entomopatógenos constituyen el grupo de mayor importancia en el control biológico de insectos plagas. Hasta la fecha se han identificado más de 750 especies de hongos entomopatógenos, pero sólo unos cuantos se usan comercialmente. Prácticamente, todos los insectos son susceptibles a algunas de las enfermedades causadas por estos hongos. Entre los más importantes están: Metarhizium, Beauveria, Aschersonia, Entomophthora, Zoophthora, Erynia, Eryniopsis, Akanthomyces, Fusarium, Hirsutella, Hymenostilbe, Paecilomyces y Verticillium (Cañedo & Ames, 2004). Existen un número importante de reportes en la literatura de hongos entomopatógenos como enemigos naturales de la hormiga arriera, los cuales han sido propuestos como una forma natural de mantener el equilibrio de las especies vegetales de importancia agrícolas que son afectadas por este insecto (Leger, 2007; Rodríguez et al., 2008).
  39. 39. 39 8. ÁREA DE ESTUDIO 8.1. Ubicación geográfica La ubicación, evaluación y tratamiento de los hormigueros que fueron parte del ensayo se realizó durante los meses de Marzo a Septiembre de 2011 en las plantaciones forestales de Reforestadora de la Costa S.A.S. El proyecto Villanueva cuenta con 3.500 hectáreas y se encuentra ubicado a 6 Km del casco urbano del municipio de Villanueva en el departamento de Casanare, en la formación geológica conocida como “Mesa de San Pedro” en las coordenadas 4°39.386 latitud norte y 72°55.185 de longitud oeste. La realización de los diferentes ensayos se desarrolló principalmente en los lotes 20 y 47, cuya ubicación es cercana a la zona de industria. En la Figura 4. se presenta un plano general de los lotes, linderos y ubicación del ensayo dentro del proyecto Villanueva en Refocosta S.A.S. Figura 4. Mapa general de ubicación del área de estudio
  40. 40. 40 Los predios que componen el proyecto Villanueva fueron adquiridos bajo los procedimientos exigidos por la ley a diversos propietarios tal como lo muestran los certificados de tradición y libertad y escrituras respectivas. Inicialmente fueron adquiridos por la Compañía Nacional de Reforestación, la cual se fusiona en el año 1995 con Reforestadora de la Costa y adquiere su razón social (Refocosta, 2010). En la Tabla 3. se presentan los predios que fueron adquiridos y que componen el actual proyecto forestal con sus respectiva área. Tabla 3. Predios que componen el proyecto Villanueva Nombre del predio Matrícula inmobiliaria Área Aurora 470 – 8110 443 Mata Humo – Delirio 470 – 9333 1502 Huerta la Grande 470 – 3531 1378 La Inmensidad 470 – 6580 12 El Huertal 470 - 5432 190 8.2. Características climáticas La precipitación promedio de Villanueva es de 2911.3 mm al año. El análisis de precipitación indica que se presentan un período de lluvias pronunciadas entre Abril a Noviembre y un período de sequía con déficit de agua que se presenta en los meses de diciembre a marzo. La temperatura promedio presente en la zona es de 25.8°C con una temperatura mínima promedio de 19.1 °C y máxima promedio de 33.7 °C. El valor promedio de brillo solar es de 1863 horas/ año, siendo enero el mes con mayor brillo solar (221.4 horas) y Junio el de menor brillo (122.8 horas). La humedad relativa promedio anual es del 76%, siendo enero el mes más seco con 64% y junio – julio los más húmedos 84 %. Finalmente se presenta una evaporación anual promedio es de 1624.4 mm (Refocosta, 2010).
  41. 41. 41 El monitoreo previo de los hormigueros que fueron tratados se realizó en el mes de abril, que presentó la época más lluviosa entre los meses que se desarrolló el ensayo. Posteriormente las revisiones de evaluación de efectividad se desarrollaron desde el mes de mayo hasta agosto, donde hubo una temporada de lluvias homogéneas al igual que la temperatura. En este sentido, se puede inferir que los conteos realizados para la determinación de efectividad estuvieron influenciados por una época de lluvia generalizada y unos cambios de temperatura bajos (Anexo 1). 8.3. Componentes ecológicos Dentro de los predios de la empresa y sus alrededores nacen los caños que surten al acueducto del municipio de Villanueva, por lo que el área forestal protectora conservada por la Compañía y el mantenimiento de la cobertura vegetal, cumplen un papel fundamental en la conservación de los mismos, y las especies que tienen allí su hábitat. Estas fuentes hídricas se denominan caño Güichiral, caño Los Mangos, caño Huerta la Grande, caño Claro, caño leche miel, caño Los micos, que constituyen la quebrada Agua clara. Se han desarrollado suelos arenosos a francoarenosos, muy lavados y por consiguiente con bajo nivel de fertilidad; el contenido de arcilla aumenta con la profundidad y es de naturaleza caolinítica por intemporización del cuarzo dominante en el material de origen (Refocosta, 2010). 8.4. Plantaciones La empresa Reforestadora de la Costa, realiza actividades de reforestación desde el año 1980, en los predios de su propiedad en la vereda Mesa de San Pedro en
  42. 42. 42 jurisdicción del municipio de Villanueva, departamento del Casanare. Dichas plantaciones fueron registradas en su momento por el Instituto de los Recursos Naturales Renovables y el Ambiente (INDERENA), regional Boyacá – Casanare, bajo el número ME – 002 DE 1982 (Refocosta, 2010). Previo al establecimiento de Reforestadora de la Costa, los terrenos se encontraban ocupados por sabanas naturales utilizadas en la ganadería extensiva. Los relictos boscosos se limitaban a la vegetación higrofítica que circundaba las fuentes de agua, los cuales habían sido intervenidos en algunos sectores para ampliar el área de pastoreo, por lo que se favorecieron procesos erosivos que aún son visibles en las fincas aledañas que continúan con esta actividad económica (finca Los Mangos)(Refocosta, 2010). En la Tabla 4. se presenta el actual uso del suelo y su área correspondiente dentro del proyecto Villanueva. Tabla 4. Uso del suelo y principales plantaciones del proyecto Villanueva (Refocosta, 2010) Especie Área (ha) Acacia mangium 22.79 Anacardium occidentale 9.42 Eucalyptus tereticornis 183.5 Eucalyptus pellita 285.49 Eucalyptus urophylla 111.78 Otras especies forestales 23.52 Pinus caribeae 1528.98 Pinus oocarpa 103.43 Pinus tecunumanii 3.99 Bosque nativo 552.74 Potreros 454.37 Vías e infraestructura 220 TOTAL 3500
  43. 43. 43 9. METODOLOGÍA El estudio de efectividad y la comparación de diferentes métodos para el control y manejo de hormiga arriera se llevó a cabo con nidos medianos de A. laevigata dentro de los predios de Reforestadora de la Costa S.A.S.. Dicho estudio estuvo acompañado de tres etapas fundamentales que se resumen en un trabajo de campo, trabajo de laboratorio y análisis de datos. A continuación se presenta un diagrama de flujo (Figura 5.) con las principales labores realizadas durante la pasantía. Figura 5. Esquema general de metodología seguida en el estudio
  44. 44. 44 9.1. Identificación de hormigueros de Atta laevigata Para la identificación en campo de las colonias de A. laevigata se tuvieron en cuenta las principales diferencias que posee esta especie en relación a las otras dos existentes dentro del proyecto forestal. Una de las características que genera una clara diferencia es la coloración rojiza oscura que presenta A. laevigata, lo cual genera su nombre popular de Hormiga negra, en comparación con A. colombica cuyo color presenta un tono amarillo a la luz del sol que le da su nombre de Hormiga mona, así como también la presencia y abundancia de vellosidades en la cabeza de los soldados. Por otro lado, en cuanto a la diferenciación de A. laevigata frente a Acromyrmex landolti, esta última no presenta una casta formal de soldados (Cartagena, 2010) en comparación a la primera especie, cuyos soldados están provistos de unas fuertes mandíbulas que representan un importante elemento de disuasión contra la mayoría de los depredadores (Whitehouse & Jaffé, 1996) (Figura 6.). Figura 6. Cabeza de soldado de A. laevigata (Izq.) y perfil de A. laevigata (Der.)(Fotografías: N. Arias) Los nidos de A. laevigata, A. colombica y Acromyrmex landolti, en predios de la empresa Reforestadora de la Costa, se diferencian principalmente por la
  45. 45. 45 apariencia y distribución de los montículos de tierra. Atta laevigata generalmente posee un montículo de tierra principal, rodeado de una serie de entradas de alimentación y ventilación que pueden llegar a tener una distancia de 200m desde la elevación central (Whitehouse & Jaffé, 1996). Por otro lado, para A. colombica sus nidos presentan una apariencia homogénea en cuanto a altura y distribución de entradas, las cuales no poseen un tamaño definido y presentan formas desiguales. Finalmente, los nidos de Acromyrmex landolti, son caracterizados principalmente por una entrada en forma de chimenea, construida con tierra suelta y otros elementos que le proporcionan una forma semicircular (Poderoso et al., 2009)(Figura 7.). Figura 7. Nidos de Atta laevigata (Izq.), Atta colombica (Centro) y Acromyrmex landolti (Der.)(Fotografías: N. Arias) Los hormigueros de las diferentes especies de Atta son más evidentes, más extensos y profundos y los caminos de acceso son fácilmente identificables que los hormigueros de Acromyrmex. Así mismo, en los hormigueros maduros de Atta se observan bocas independientes por las cuales ingresan las obreras con el follaje de las plantas, independiente de las bocas por las cuales se produce la salida (Cartagena, 2010).
  46. 46. 46 Con el objeto de realizar las pruebas de efectividad de productos alternativos a los actualmente utilizados por Refocosta S.A.S., se llevó a cabo una búsqueda de lotes con infestación de nidos medianos de A. laevigata, seleccionando los lotes 47 y 20 y terrenos con cobertura de bosque natural y pasto. El primer lote cuenta con una plantación de Acacia mangium y Eucalyptus pellita (6 Años), mientras que el segundo registra plantaciones de Eucalyptus tereticornis (6 Años). En la Figura 8. se presentan imágenes de las zonas que fueron parte del ensayo con cobertura de pastos y A. mangium. Figura 8. Lotes identificados con diferentes coberturas, pastos (Izq.) y alta intensidad de infestación Acacia mangium (Der.) Posteriormente se realizó la selección de 35 hormigueros teniendo en cuenta el tamaño y para este caso se seleccionaron nidos medianos basados en la escala propuesta por Zanetti (2000)(Tabla 5.). Así mismo la estimación del área, se hizo mediante la medición del largo y ancho de los hormigueros, esto por medio de la ubicación de las bocas extremas.
  47. 47. 47 Tabla 5. Categorías de tamaño y forma de medición de nidos de hormiga arriera (Zanetti et al., 2000) Categoría Área (m 2 ) I <1 II 1 – 2.9 III 3 – 8.9 IV 9 – 25 V >25 En este contexto, las colonias que fueron seleccionadas se encuentran dentro de la categoría III y IV, cuyos tamaños varían de 3 a 25 m2 . La medición de los hormigueros fue realizada con un metro, el cual se ubicó en cada extremo de la colonia, es decir, el área total se estimó ubicando las bocas más extremas tanto a lo ancho, como a lo largo del nido. De esta forma se seleccionaron los hormigueros que tenían aproximadamente el tamaño establecido por las anteriores categorías. En la Figura 9. se presenta el esquema de medición empleado para la estimación de tamaño de los nidos seleccionados. Figura 9. Medición de nido de hormiga arriera en plantaciones de Acacia mangium (Der.) y esquema de medición de un hormiguero (Vergara, 2005)(Izq.)
  48. 48. 48 A continuación se presentan los tamaños de los nidos seleccionados y su ubicación en los lotes y zonas seleccionadas (Tabla 6.) Tabla 6. Área de los nidos y su ubicación Hormiguero Ubicación Especie Medidas Área (m 2 ) Largo Ancho 1 Bosque natural 2.5 4.4 11 2 Bosque natural 4.6 3.1 14.2 3 Lotes de pastoreo Persea americana 4.6 3.1 14.2 4 Lotes de pastoreo Persea americana 2.3 2.7 6.2 5 Lotes de pastoreo Persea americana 3.1 2.2 6.8 6 Lotes de pastoreo Jacaranda sp. 4.7 3.9 18.3 7 Lote 47 Acacia mangium 2 2 4 8 Lote 47 Acacia mangium 5.1 2.8 14.2 9 Lote 47 Acacia mangium 2 1.85 3.7 10 Lote 47 Acacia mangium 4.05 3.65 14.7 11 Lote 47 Acacia mangium 3.05 2.1 6.4 12 Lote 47 Acacia mangium 5.6 5.2 29.1 13 Lote 47 Acacia mangium 7.8 5.6 43.6 14 Lote 47 Acacia mangium 2.5 1.8 4.5 15 Lote 47 Acacia mangium 5.2 3.9 20.2 16 Lote 47 Acacia mangium 2.6 2.3 5.9 17 Lote 47 Acacia mangium 1.7 2.3 3.9 18 Lote 47 Acacia mangium 3.1 4 12.4 19 Lote 47 Acacia mangium 2.5 3.2 8 20 Lote 47 Eucalyptus pellita 3.35 2 6.7 21 Lote 47 Eucalyptus pellita 2.75 1.9 5.2 22 Lote 47 Eucalyptus pellita 2.3 2.15 4.9 23 Lote 47 Eucalyptus pellita 4.3 3.5 15.0 24 Lote 47 Eucalyptus pellita 4.4 2.8 12.3 25 Lote 47 Eucalyptus pellita 5.3 3.2 16.9 26 Lote 47 Eucalyptus pellita 2.5 4.85 12.1 27 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 4.1 1.95 7.9 28 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 3.5 4 14 29 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 2.7 2.7 7.2 30 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 2.4 1.7 4.0 31 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 4.05 1.5 6.0 32 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 1.75 1.85 3.2 33 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 3.45 3.5 12.0 34 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 2.1 2.75 5.7 35 Lote 20 Eucalyptus tereticornis 1.75 1.4 2.4
  49. 49. 49 9.2. Distribución de los nidos seleccionados Los nidos se encuentran distribuidos principalmente en los lotes 47 y 20. Esta distribución se basó principalmente en la cercanía al complejo industrial, lo que permitió un fácil acceso para el muestreo y desarrollo del ensayo. De esta forma, los hormigueros que fueron tratados se encontraban principalmente en coberturas con presencia de bosque natural, lotes de pastoreo y plantaciones de Eucalyptus pellita, Acacia mangium y Eucalyptus tereticornis. Los hormigueros ubicados en bosque natural, se encuentran situados en una zona cercana que está destinada a la recuperación y conservación del bosque. La cobertura presenta arbustos y árboles de bajo porte, lo que permite una intensa luminosidad que admite la colonización masiva de colonias de hormiga arriera. Así mismo, debido a que no hay un control en la infestación de esta zona, el desarrollo de los nidos es libre y con una intensidad mayor a la de otros lotes. En la Figura 10. se muestran los hormigueros seleccionados para la cobertura anteriormente descrita. Figura 10. Ubicación de los nidos en bosque natural
  50. 50. 50 Para el caso de los nidos ubicados en lotes de pastoreo, estos están principalmente afectados por las labores de ganadería que se desarrollan en el sitio, así como también la influencia que presenta el cultivo de Aguacate (Persea americana) en el establecimiento de las colonias, ya que los árboles representan una base para el establecimiento de las mismas. De igual forma, adyacente a estos lotes se encuentran algunas plantaciones de Eucalyptus tereticornis que contribuyen al desarrollo en el crecimiento de los hormigueros, ya que proporcionan una gran cantidad de material vegetal para el cultivo del hongo. En la Figura 11. se presenta la ubicación de 4 de los hormigueros que fueron parte del ensayo, correspondientes a la cobertura de pastos. Figura 11. Ubicación de los nidos en lotes de pastoreo Respecto a los hormigueros que se encuentran en lotes con plantaciones, se tienen establecidas tres (3) especies forestales: Acacia mangium, Eucalyptus
  51. 51. 51 pellita y Eucalyptus tereticornis. Las dos primeras especies se encuentran plantadas en el Lote 47, el cual es el que posee el mayor número de nidos seleccionados que fueron parte de los tratamientos. En cuanto a la última especie, esta se encontraba en el Lote 20, siendo parte de una ensayo clonal que alberga el resto de las colonias seleccionadas. En la Figura 12. se presentan los hormigueros seleccionados para las coberturas anteriormente descritas, donde H significa hormiguero. Figura 12. Ubicación de los nidos en plantaciones de Acacia mangium, E. pellita y E. tereticornis Luego de haber seleccionado los 35 hormigueros se llevó a cabo la correspondiente marcación, tanto del área aproximada de la colonia, como la ubicación en los diferentes lotes. Inicialmente se marcaron los nidos con tubos de PVC de 60 cm de largo para indicar el tamaño aproximado de la colonia, esto por
  52. 52. 52 medio del establecimiento de 3 a 4 tubos por hormiguero; sin embargo, debido a la presencia de hojarasca y pasto con alto crecimiento, se hizo necesaria la instalación de banderines que permitieran una fácil visualización de la ubicación de los nidos entre las plantaciones. Así mismo, cada hormiguero se numeró para hacer la posterior selección de los tratamientos y que el ensayo fuera completamente al azar. En total se realizó la marcación de 35 hormigueros, donde la colonia de mayor tamaño presentó un área de 43.7 m2 y la de menor tamaño 2.45 m2 . De igual forma, se llevó a cabo la georeferenciación de cada nido, esto para una identificación clara de las colonias que permita un fácil reconocimiento para posteriores estudios. La ubicación de las coordenadas se realizó con un GPS Garmin, configurado con el datum SGW 84. En la Figura 13. se observan los tubos de PVC y banderines empleados en la marcación de los nidos. Figura 13. Delimitación con tubos de PVC (Izq.) e identificación con banderines (Der.) Posteriormente, con el objeto de establecer la actividad de cada nido, previo a la aplicación de los tratamientos, se realizó el conteo de individuos activos de la casta de los soldados (Montoya et al., 2007) con el fin de identificar si los nidos seleccionados se encontraban activos y poder establecer posteriormente,
  53. 53. 53 mediante correlación, si la salida de soldados dependía del tamaño del nido. Respecto a lo anterior, hay que aclarar que se tomó la casta de soldados debido a que las demás no tienen actividad en todas las horas del día, difiriendo de los soldados, cuya labor se presenta al perturbar el nido. El conteo anteriormente descrito, se comparó con conteos similares realizados posteriormente a la aplicación de los tratamientos. Dicha actividad se realizó en horas de la tarde y la mañana. Con esto, también se confirmó el tamaño de los nidos seleccionados, ya que hormigueros de mayor dimensión evidenciaron una mayor apertura de bocas de entrada, aireación, salida de tierra y desechos. Durante 16 días se llevó a cabo el registro de actividad de cada uno de los nidos seleccionados, esto por medio de la medición de salida y entrada de hormigas en algunas de las entradas de la colonia. La evaluación del flujo promedio se evaluó haciendo un conteo de la salida de soldados después de perturbar el nido por un tiempo de 3 minutos para cada boca, realizando el conteo con un contador manual. Este conteo sería la base para las evaluaciones posteriores, indicando si hubo un aumento o disminución de población, después de la aplicación de los tratamientos. El período del día en el cuál se realizó la medición del flujo fue en las horas de la mañana (8 am a 11 am) y la tarde (2 pm a 4 pm). Sin embargo, de acuerdo con las observaciones y otros estudios, las horas recomendadas para realizar una medición de flujo son aquellas en que no se presenten altos índices de luminosidad. 9.3. Tratamientos Los tratamientos evaluados para el control de A. laevigata fueron Attakill, Canavalia ensiformis, Tierras diatomeas y hongos entomopatógenos obtenidos con el producto Attacebo; todos comparados frente a un testigo (Tabla 7.).
  54. 54. 54 Tabla 7. Distribución de tratamientos evaluados para control de A. laevigata Nido Tratamiento 1 Attakill 2 Canavalia ensiformis 3 Attacebo 4 Tierras diatomeas 5 Testigo 6 Attakill 7 Canavalia ensiformis 8 Attacebo 9 Tierras diatomeas 10 Testigo 11 Attakill 12 Canavalia ensiformis Nido Tratamiento 13 Attacebo 14 Tierras diatomeas 15 Testigo 16 Attakill 17 Canavalia ensiformis 18 Attacebo 19 Tierras diatomeas 20 Testigo 21 Attakill 22 Canavalia ensiformis 23 Attacebo 24 Tierras diatomeas Nido Tratamiento 25 Testigo 26 Attakill 27 Canavalia ensiformis 28 Attacebo 29 Tierras diatomeas 30 Testigo 31 Attakill 32 Canavalia ensiformis 33 Attacebo 34 Tierras diatomeas 35 Testigo 9.3.1. Tierras diatomeas Las tierras diatomeas se aplicaron con una insufladora manual para polvos insecticidas con capacidad para 1.5 Kg, marca LHAURA en horas de la tarde, previendo que hubiera al menos 4 horas de tiempo seco. El primer paso consistió en limpiar las entradas visibles para introducir el tubo de la insufladora y así llegar lo más profundo posible en el nido. Dicha limpieza se llevó a cabo con una peinilla, lo cual permitió establecer la dirección del túnel. Enseguida se introdujo el tubo de la insufladora y se hicieron impulsos hasta que empezó a salir en otro hoyo el polvo que estaba siendo aplicado. Respecto a este paso, hay que aclarar que para cada nido (Independiente del área estimada) se presentó un promedio de impulsos diferente, teniendo en cuenta la salida del producto por otras bocas mientras estaba siendo aplicado, lo que influyó en la cantidad de producto que fue suministrado para cada nido. De esta forma, se infiere que el empleo y cantidad de tierras diatomeas depende de la profundidad de la colonia, más que su área de cobertura superficial. Luego, para calcular la cantidad que había sido aplicada en
  55. 55. 55 cada uno de los hormigueros, con una bolsa plástica se tomó el peso del equivalente a 4 impulsos de la insufladora. En la Figura 14. se presentan los pasos en el proceso de aplicación del tratamiento. Figura 14. Proceso de aplicación de tierras diatomeas Las cantidades aplicadas de este producto se presentan a continuación, estableciendo una cantidad de 0.9 g por cada impulso (Tabla 8.). Tabla 8. Distribución y cantidades de tierras diatomeas aplicadas Hormiguero Tamaño de hormiguero (m 2 ) Cantidad de producto aplicado (g) Cantidad de bocas tratadas por hormiguero Promedio de impulsos por boca (Insufladora) 4 6.2 99 5 22 9 3.7 426.6 12 39.5 14 4.5 540 20 30 19 8 162 10 18 24 12.3 144 11 14.5 29 7.3 135 10 15 34 5.8 67.5 6 12.5
  56. 56. 56 9.3.2. Cebo a base de Canavalia ensiformis En la Figura 15. se presenta el esquema de preparación de los cebos de C. ensiformis. Figura 15. Proceso de preparación del cebo con Canavalia ensiformis En el caso del tratamiento vegetal (Canavalia ensiformis) fue necesaria la preparación artesanal del cebo. Para ello se obtuvieron 2 Kg de semillas (Fuente: El Semillero), provenientes de Bogotá. Inicialmente la semilla se remojó y enjuagó con agua unos minutos, esto para eliminar cualquier químico o sustancia que pudiera afectar la recepción del producto por parte de las hormigas. Posteriormente se secaron por unos cuantos días las semillas para facilitar la trituración de las mismas con un molino manual, obteniendo un producto liviano y pequeño para facilitar la carga por parte de las hormigas. Los granos molidos se
  57. 57. 57 pasaron por un cernidor con el fin de separar aquellos granos que quedaron de un mayor tamaño. Después de haber cernido el producto, se mezclaron los granos con el jugo de 5 naranjas de tamaño mediano, procurando que al mezclar la semilla triturada con este quedara una mezcla homogénea. Finalmente, el producto obtenido fue llevado al horno durante 40 minutos a una temperatura de 40°C, con lo que se obtuvo una composición similar a un cereal seco con olor a naranja, que posteriormente fue empacado en bolsas de cierre hermético para ser llevadas a campo (Todos los procesos anteriormente descritos se hicieron bajo la protección de un tapabocas y guantes desechables, ya que los cebos no deben ser tocados directamente con la mano). Después de haber elaborado los cebos en el laboratorio y haber sido empacados en bolsas herméticas, se procedió a la aplicación en los hormigueros seleccionados. El período de aplicación del cebo a base de C. ensiformis, se realizó como en el tratamiento anterior, en horas de la tarde en tiempo seco. De acuerdo con el tamaño determinado para los diferentes nidos, las cantidades llevadas a campo fueron pesadas en una balanza electrónica, estableciendo que para cada m2 de hormiguero debían ser aplicados 20g de cebo en todos los casos. Sin embargo, la distribución de cantidades aplicadas en campo varió entre cada nido, debido a la presencia de pocas bocas activas en el momento del suministro del producto y a la imposibilidad de aplicar una gran cantidad en cada entrada. Para la aplicación inicialmente se llevó a cabo una limpieza de las bocas de entrada con la ayuda de un palín, de forma que quedaran expuestas y pudieran ser visibles. El cebo fue colocado a unos 20 cm de cada entrada, de forma que los gramos establecidos para cada nido fueran uniformemente distribuidos en las diferentes bocas (Al igual que en la preparación de los cebos, para la aplicación se usaron guantes desechables para no tener contacto directo con el producto). En la Figura 16. se presentan los pasos seguidos en la aplicación de los cebos.
  58. 58. 58 Figura 16. Proceso de aplicación de cebos con Canavalia ensiformis Es importante aclarar que el uso de semillas de C. ensiformis en vez de las hojas, como es usualmente recomendado, se debió principalmente a la necesidad de realizar un ensayo comparativo de efectividad, respecto a los efectos obtenidos con anterioridad por la empresa Refocosta S.A.S., donde se llevó a cabo el suministro de hojas con resultados positivos en el control de hormiga arriera. En la tabla que aparece a continuación se expone la cantidad de mezcla del cebo que fue suministrada en los nidos seleccionados (Tabla 9.). Tabla 9. Distribución y cantidades de Canavalia ensiformis aplicadas Hormiguero Tamaño de hormiguero (m 2 ) Cantidad de producto aplicado (g) Cantidad aproximada aplicada por boca (g) Cantidad de cebo aplicada por m 2 (Aporx.)(g) 2 14.2 105 35 7.4 7 4 40 40 10.0 12 29.1 313 34.7 10.7 17 3.9 78 19.5 19.9 22 4.9 99 16.5 20.0 27 7.9 159 26.5 19.9 32 3.2 64 32 19.8
  59. 59. 59 9.3.3. Attakill En los hormigueros seleccionados se hizo una previa limpieza de las bocas de entrada, de manera que fueran visibles. Posteriormente se llevó a cabo la aplicación del producto Attakill con ayuda de un vial plástico y con las precauciones necesarias de protección (Tapabocas y guantes desechables). Al igual que los cebos, el Attakill no debe tener contacto humano o con ninguna sustancia, ya que las hormigas rechazarían el producto. Para cada boca se aplicaron 23,45 gr que correspondió a la cantidad contenida por el vial, es decir, que para cada nido la cantidad aplicada dependió del número de bocas de entrada disponibles. La distancia a la cual fue colocado el producto insecticida fue de 20 cm, previendo que quedara cerca al camino de forrajeo. En la Figura 17. se observa la determinación del peso a aplicar. Figura 17. Determinación de peso y aplicación del producto Atakill A continuación, en la Tabla 10 se presentan las cantidades aplicadas para cada nido.
  60. 60. 60 Tabla 10. Distribución y cantidades de Attakill aplicadas Hormiguero Tamaño de hormiguero (m 2 ) Cantidad de producto aplicado (gr) Cantidad aproximada aplicada por m 2 (gr) 1 11 140.7 12.7 6 18.3 140.7 7.6 11 6.4 140.7 21.9 16 5.9 70.3 11.7 21 5.2 70.3 13.4 26 12.1 46.9 3.8 31 6 46.9 7.7 9.3.4. Hongos antagonistas y entomopatógenos Para el suministro de este tipo de hongos en campo es necesario efectuar antes de la aplicación varias pruebas de calidad tales como viabilidad, concentración de esporas y porcentaje de humedad, con el fin de asegurar la máxima eficacia de control en campo. Sin embargo, las pruebas indicadas anteriormente no se realizaron para el presente ensayo, debido a dificultades en la disponibilidad de laboratorio y tiempo. En este sentido, la calidad del producto se confió a las especificaciones ofrecidas por el distribuidor, donde se aseguraba que el Attacebo contenía una mezcla de los hongos entomopatógenos (Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae) con acción hormiguicida y el hongo antagonista Trichoderma viride con acción fungicida sobre el hongo Leucoagaricus gongylophorus. En este sentido, las instrucciones de uso por parte del fabricante (Fungicol) sugieren determinar el número de senderos o caminos que van a ser tratados, aplicando de 20 - 40 g de Attacebo por metro cuadrado y distribuyendo uniformemente por todos los senderos que existan en el hormiguero. Por otro
  61. 61. 61 lado, la aplicación debe realizarse directamente de la bolsa o con una cuchara limpia, suministrando el producto a una distancia no menor de 50 cm de la boca principal del hormiguero. Sin embargo, y contrario a las sugerencias del fabricante, para la aplicación de este tratamiento fue necesario realizar varias pruebas de aceptación por parte de las hormigas (Anexo 4.), ya que al aplicar el producto directamente del empaque había un rechazo total por parte de los individuos. De esta forma una de las alternativas que se utilizó fue la aplicación de extracto de naranja como atrayente, sin embargo, después de unos minutos de verificación del producto por parte de las hormigas, este fue de nuevo rechazado. Finalmente, una de las opciones que tuvo éxito fue la mezcla del Attacebo con hojuelas de avena, que consistió en la pulverización del producto y su posterior combinación con la avena, lo cual permitió no solo la atracción de las hormigas, sino un medio de transporte efectivo (Figura 18.). Figura 18. Fases de aceptación de Attacebo por parte de la Hormiga arriera
  62. 62. 62 Teniendo en cuenta que la única forma en la cual hubo aceptación del producto por parte de las hormigas, fue mezclándolo con hojuelas de avena, en el laboratorio se llevó a cabo la combinación de estos dos componentes, obteniendo un cebo de fácil aceptación y acarreamiento. El primer paso que se desarrolló en la mezcla del Attacebo con hojuelas de avena, fue la aireación del producto entomopatógeno, ya que al ser necesaria su manutención en condiciones de frío tomó un aroma desagradable que ocasionó el rechazo por parte de las hormigas. Posterior a este paso, se calculó la cantidad necesaria que debía ser aplicada en cada nido, de acuerdo al tamaño de cada uno, estableciendo que para cada m2 debía ser necesario el empleo de 20 g de producto. Después la mezcla fue envasada en tres diferentes contenedores plásticos, esto para mantener la refrigeración de la misma antes de ser llevada a campo (Figura 19.). Figura 19. Preparación de la mezcla de Attacebo con hojuelas de avena El suministro de Attacebo en campo se hizo mediante una cuchara de ½ onza, ya que el producto no podía ser administrado directamente con la mano. Después de
  63. 63. 63 haber hecho una limpieza en las diferentes bocas, se procedió a aplicar la mezcla en la mayor cantidad de entradas del hormiguero, de manera que la distribución del mismo fuera uniforme. De esta forma en cada una de las bocas se agregó cierta cantidad de Attacebo, procurando que la distancia entre el producto y la entrada fuera de aproximadamente 20 cm. Por otro lado, en algunos casos la mezcla fue distribuida por los caminos de acarreo, hacia un lado de los mismos, de forma que en las horas de la tarde cuando se incrementa el transporte de alimento hacia el nido este fuera llevado al interior (Figura 20.). Figura 20. Aplicación en campo de Attacebo A continuación, en la siguiente página (Tabla 11.) se presentan las cantidades aplicadas de Attacebo para cada hormiguero. Tabla 11. Distribución y cantidades de Attacebo aplicadas Hormiguero Tamaño de hormiguero (m 2 ) Cantidad de avena aplicada (g) Cantidad de producto aplicado (g) Cantidad de producto aplicado por m 2 (g) 3 14.2 37.2 259.2 18.2 8 14.2 37.2 259.1 18.2 13 43.6 108.8 757.6 17.3 18 12.4 34.4 239.2 19.3 23 15.0 37.2 259.1 17.2 28 14 37.2 259.1 18.5 33 12.0 57.3 398.7 33.0
  64. 64. 64 Como se observa en la tabla anterior, los hormigueros que fueron tratados con Attacebo tienen tamaños entre 12 y 15 metros cuadrados, encontrando que tan solo uno presenta una excepción de área, contando con aproximadamente 44m2 . De esta manera, a cada nido fue suministrada una cantidad de producto, dependiendo del tamaño y definiendo que por cada metro cuadrado se proporcionaron aproximadamente 20 g de Attacebo, sin embargo para el hormiguero 33, debido a un incremento en el tamaño y la cantidad de bocas, fue suministrada una cantidad mayor por m2 . Por otro lado, la proporción de mezcla realizada fue de 86% de Attacebo con un 14% de avena en hojuelas, es decir 0.15 g de avena por cada gramo de Attacebo en mezcla homogénea, lo que difiere de las indicaciones que proponen una preparación con proporción de 5:1 avena : principio tóxico (Durán et al., 2005). En este sentido, la diferencia presentada con la proporción propuesta, se basa principalmente en la cantidad excesiva de avena en hojuelas que debía ser utilizada como atrayente, lo cual podía afectar tanto el acarreo del producto al interior de las colonias, como su posterior acción insecticida y fungicida. 9.4. Evaluación de efectividad Posterior a la aplicación de los tratamientos, se efectuó el conteo de hormigas pertenecientes a la casta de soldados después de perturbar el nido, durante 3 minutos con un contador manual y en cada boca activa de cada hormiguero, esto con el fin de establecer una comparación con los conteos previos, realizados antes de los tratamientos. Dicho conteo posterior se ejecutó a los 20, 40 y 60 días después de la aplicación de los productos para verificar la efectividad de cada tratamiento y su correspondiente tiempo de acción. La comparación se registró tomando el promedio del conteo previo como un 100% y representando los conteos de los demás tratamientos por encima o debajo de ese porcentaje, según
  65. 65. 65 el aumento o disminución de los individuos contabilizados. Con los resultados obtenidos, se determinó la cantidad de nidos activos e inactivos por tratamiento al final del ensayo y los cambios presentados en el comportamiento y actividad de los soldados. El comportamiento que se menciona, se refiere a la disminución o aumento del promedio del conteo de soldados después de la aplicación de los productos, tomando estos resultados como la representación positiva (Deceso) o negativa (Supervivencia) que estaba generando el tratamiento sobre el nido. 9.5. Diseño experimental La selección de hormigueros e instalación de los ensayos de campo para evaluación de efectividad se diseñaron teniendo en cuenta las sugerencias de Delabie (2000). Se evaluó un producto a base de hongos entomopatógenos conocido como Attacebo (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae y Trichoderma viride), un vegetal (Canavalia ensiformis) y un compuesto fósil (Tierras diatomeas). Dichos tratamientos, fueron comparados con un insecticida químico denominado Attakill ®, el cual es el usado actualmente por Refocosta S.A.S para el control de nidos. Así mismo en la comparación se utilizó un testigo absoluto, consistente en hormigueros sin tratamiento. La comparación de efectividad de los tratamientos se hizo en un diseño BCA (Bloques completamente al azar) con siete repeticiones (nidos) para cada tratamiento. Definiéndose cada nido activo como una unidad experimental, siendo en total 35 unidades experimentales (7 bloques y 5 tratamientos)(Figura 21.).
  66. 66. 66 Figura 21. Diseño de bloques completamente al azar (7 Bloques con 5 unidades C/U) 9.6. Resumen y análisis de datos Los datos obtenidos de la evaluación en campo de la efectividad de los tratamientos y la comparación de los mismos, fueron utilizados para generar la siguiente información: 1. Efectividad de los tratamientos aplicados: Para el análisis de los datos en el ensayo, los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloques completamente al azar (BCA) con 7 repeticiones. Cada tratamiento evaluado, incluyendo el testigo, correspondió a un tratamiento con 7 hormigueros de A.
  67. 67. 67 laevigata. Se utilizó un análisis descriptivo y se comparó el promedio de actividad de nidos y soldados empleando la prueba no paramétrica de Shapiro Wilks, ya que los datos no cumplieron los supuestos de normalidad, homocedasticidad e independencia. Así mismo se implementó una prueba de correlación de Pearson empleando el programa estadístico de SPSS. 2. Tiempo de acción de los productos empleados: Para cada tratamiento aplicado se elaboró una grafica de efectividad (En número de soldados contabilizados por 3 min) versus tiempo de revisión. 3. Con el fin de establecer si el tamaño de los hormigueros tuvo influencia en la cantidad de soldados activos después de perturbar los nidos, se realizó una prueba de correlación de Pearson donde se presentaron las siguientes hipótesis: H0 ≥ 0.5: El tamaño de los nidos influye en la cantidad de soldados que salen H1 ≤ 0.5: El tamaño de los nidos no influye en la cantidad de soldados que salen 4. Sobrevivencia y deceso de los hormigueros tratados: Se estableció el porcentaje de hormigueros muertos en cada tratamiento. 5. Costos, ventajas y desventajas de los productos administrados: A partir de los resultados obtenidos de la eficiencia y efectividad de los tratamientos, se realizó una comparación entre costos que permitió realizar recomendaciones acerca del uso y ventajas de cada producto.

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