Caña de Azúcar,  Vol. 14(2): 53-70. 1996

ESTUDIO DE LA ATRACCIÓN DEL GORGOJO RAYADO Metamasius hemiptenis (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) * OLORES DE SU PLANTA HUESPED * SU FEROMONA DE AGREGACIÓN

Hugo Cerda* Gerson Fernández* * Alexis López* José Vargas*

*Universidad Simón Rodríguez. Laboratorio de Control de Plagas.
 Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas IDECYT.
 Apartado Postal 47.295. Caracas 1041-A. Venezuela.

**Universidad Simón Rodríguez. Estación Experimental Río Negro.
IDECYT. Venezuela.

RESUMEN 

Se presenta un diseño experimental que permite evaluar en el laboratorio y en el campo la respuesta olfativa del "gorgojo rayado" M. hemipterus. En el laboratorio se evaluó la respuesta del insecto usando un olfatómetro de caida de dos pocillos. Como fuentes aromáticas se usaron olores de las plantas huéspedes: seudotallo y cormo de Musa sp variedad cambur manzano (AAB) y tallos de caña de azúcar Saccharum sp. Los resultados indican que los aromas de las plantas huéspedes atraen al insecto y el aroma de caña de azúcar es mas atrayente que el del cormo de cambur manzano, siendo el aroma del seudotallo tan atrayente como el aroma del tallo de la caña de azúcar. Para el estudio de campo se diseñaron dos trampas de captura por retención: trampa con tapa y trampa con embudo. Se evaluó la eficiencia de estas trampas: a) colocadas a dos alturas (0 y 1 metro) y b) usando como cebo seudotallo de cambur manzano solo, feromona de agregación sola y feromona mas seudotallo de cambur manzano. Los resultados indican que la trampa mas atrayente fue la trampa con tapa, colocada a un metro de altura con feromona mas seudotallo como cebo. 

Palabras Claves: Metamasius hemipterus, atracción a olores, planta huésped, feromona de agregación, capturas con trampas. 

INTRODUCCIÓN 

Debido a los problemas que acompañan el uso de insecticidas sintéticos en el control de plagas, principalmente degradación ambiental y desarrollo de resistencia por parte de los insectos a los insecticidas (10,11), se usan cada vez más sus enemigos naturales y los semioquímicos como parte de los programas de Manejo Integrado de Plagas (MIP), siendo esta política de utilidad práctica en el caso de los coleópteros (22). 

El gorgojo rayado Metamasius hemipterus es una plaga importante en caña de azúcar (19) y por algunos autores es considerado un insecto plaga agrícola secundaria en musáceas (1,6). En su fase larval el Mhemipterus afecta el tallo de la caño de azúcar y el seudotallo de las musáceas. Cuando se alimenta de estas zonas, construye galerías y causa perjuicio al destruir el tejido y debilitar la planta. 

El uso de trampas envenenadas usando como cebo caña de azúcar y musáceas, para control de estos gorgojos plagas (15, 19), indica que esta especie como muchos otros insectos utilizan semi-químicos volátiles (3), probablemente originados en trozos fermentados del seudotallo de musáceas y tallos de caña de azúcar como orientadores para la colonización de la planta. En este sentido, Giblin Davis et al (9), demostraron en el sur de la Florida EE.UU. que el gorgojo rayado era atraído por aromas de caña de azúcar, seudotallo de musáceas, coronas de palmera y caña de azúcar, cuando eran colocados en trampas de caída. 

El uso de atrayentes puros, aislados de las plantas huéspedes 0 compuestos feromonales pudieran ser usados como cebos atrayentes dentro de trampas, con fines de monitoreo o control. En este sentido, en 1993 Rochat et al (20) usando un método de colecta con supelpack y desorbción con dictorometano e identificación con eroraatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, aislaron e identificaron el 4 metil-5-nonanol como el componente mayoritario de una feroma de agregación producida por los machos de Metamasius hemipterus la cual también es un compuesto presente en la feromona de agregación de otro Rhinchophorine Rhynchophorus vulneratus. La feromona del gorgojo rayado fue posteriormente sintetizada por Morl et al (14). 

Recientemente Castrillo et al. (5) comunicaron que los gorgojos de ambos sexos de esta especie emiten ocho compuestos electroantenográficamente activos: 4-metil-5-nonanol, 2-metil-4-heptanol, 2-metil-4-octanol, 3-pentanol y sus cetonas correspondientes. En pruebas de campo realizados en Costa Rica proponen al 4-metil-S-nonanol como el componente principal de la feromona de agregación y la adición del 4S,4R o el 2-metil-4-heptanona al componente principal, aumenta levemente la atracción; en cambio ésta se ve fuertemente incrementada por la presencia de los aromas de caña de azúcar. 

En Abril de 1995, el laboratorio de Control de plagas de la Universidad Simón Rodríguez recibió 50 dispositivos liberadores de esta feromona para su prueba en campo, sintetizados por Chemtica Internacional. El Profesor Camm Ochischlagerl de la Universidad Simon Fraser de Canadá, informa a su vez que la feromona requiere de la caña de azúcar como sinergista en la trampa. La adición de volátiles electroantenográficamente activos como acetato de etilo, propianato de etilo y etilbutirato incrementaron las capturas 10-50 veces, sin embargo la adición de caña de azúcar incremento las capturas 100-500 veces. Los insectos se colectaron en contenedores Dipel con 10-20 pedazos de caña de azúcar (10 cm de largo) colgados de palínera a la altura del pecho. 

El uso de trampas con semioquímicos atrayentes (feromonas y kairomonas) como método de control en Coleoptera se usa con éxito para el control del picudo del algodón Anthonomus grandis (12), para suprinúr escolítidos que atacan la madera (4) y recientemente para el picudo del cocotero (13, 17). Luego, el trampeo masivo del gorgojo rayado puede ser una alternativa de control para este insecto. En este trabajo se probó en el campo la actividad de la feromona de M. hemipterus y se desarrolló para el gorgojo rayado un método olfatométrico que permite conocer en el laboratorio la eficacia de los semioquímicos a evaluar, un sistema de trampa para evaluar en el campo la efectividad de los cebos atrayentes y se midió usando estos métodos olfatométricos, la atracción del gorgojo rayado, estimulado por semioquímicos originados en sus plantas huéspedes y por la feromona de agregación descrita para esta especie.

MATERIALES Y MÉTODOS 

1. Colección del material y mantenimiento de insectos. 

Los insectos y el material vegetal se colectaron en una plantación de musáceas comestibles cerca de la Estación Experimental Río Negro de la Universidad Simón Rodríguez, Dto. Acevedo, Edo. Miranda, Venezuela (10º 20' Norte, 66° 11' Oeste a 42 msnm. 2050 mmpp anual). La plantación tiene una mezcla de plantas "pineo" (genotipe AAA), "platanos (AAB), "topochos" (ABB) y "cambur manzano" (AAB). 

Para capturar los insectos se utilizaron trampas de retención tipo sandwich que tienen como atrayentes tejidos de seudotallo (7). Los insectos se trasladaron individualmente al laboratorio en envases plásticos de 7.5 cm de altura por 9 cm de diámetro, con la tapa perforada para facilitar el flujo de aire. En el laboratorio los individuos se separaron y guardaron en envases plásticos en grupos de diez. A los adultos se les colocó un trozo de caña de azúcar dentro del envase como sustrato alimenticio. Los especimenes, se mantuvieron en el laboratorio en los envases descritos anteriormente a 23-27° C y 70-90 % de humedad relativa, con un período luz-oscuridad de 12 horas. Bajo estas condiciones los adultos fueron alimentados dos veces por semana con trozos de caña de azúcar de 80-100 g, cortados longitudinalmente. 

2. Métodos olfatométricos 

Para conocer la atracción de los gorgojos por la feromona de agregación se adaptó el olfatómetro de doble caída de Pavis y Minost (18). El aparato fue hecho como una cámara cilíndrica (25 cm de diámetro por 30 cm de alto) que estaba conectado a dos jarras que contengan las fuentes de olor (Fig. 1). Cada experimento constó de 6 horas de observación 9:0014:00 y se colocaron 10 insectos cada vez en la plataforma. Se contaron al final de las 6 horas los insectos capturados en cada jarra. 

Las pruebas se llevaron a cabo en una sala con luz diurna atenuada, a fotoperíodo normal. El entorno se limpió con extractores aire a través de los cuales fueron extraídos fuera del área experimental los olores ajenos al experimento. Con esta medida se reduce la saturación de los receptores del insecto, siendo la respuesta mas contable y en alto grado dependiente de los aromas ofrecidos.

Fuentes de aromas 

Para los bioensayos se usaron como fuentes de aromas 50 g de tejidos vegetales de: seudotallo y cormo del clon cambur manzano sin flor ni fruto (composición genómica AAB) y 50 granos de tallo de caña de azúcar. 

3. Pruebas de captura en el campo 

Las trampas se colocaron en un área sombreada en la plantación de musáceas, durante los meses de mayo a julio de 1995, en línea recta, perpendicular a la dirección predominante del viento, con simultaneidad y alternancia de los tratamientos estudiados a 10 m unas de otras. Los experimentos se realizaron del 22-05-95 al 19-07-95.

Evaluación de dos diseños de trampas: trampa con embudo vs trampa con tapa agujereada 

Con el objetivo de comparar la eficiencia de captura se probaron dos diseños de trampas durante 44 días.

Diseño 1. Trampas con embudo (Fig. 2). Estas son un cilindro plástico de 10 cm de diámetro por 14 cm de altura con un embudo de 5 cm de altura en la mitad superior de la trampa. En el fondo de la trampa se colocó una lamina de agua para evitar que los insectos se escapen. Las fuentes de aroma atrayente se colocaron suspendidas de un alambre a la mitad del cilindro. 

Diseño 2. Trampas con tapas agujereadas. Estas consisten en el mismo cilindro de plástico, sin embudo pero con una tapa con 20 agujeros de 4 mm aproximadamente. En el fondo de la trampa se colocó una lamina de agua para evitar que los insectos se escapen. Las fuentes de aroma atrayente se colocaron suspendidas de un alambre a la mitad del cilindro. 

Tipo de cebo 

Como fuente aromática se usó el dispositivo liberador de feromonas descrito por Castrillo et al. (5), el dispositivo liberador de feromonas más 2-3 trozos de seudotallo de cambur manzano (aprox 50 g) y 2-3 trozos de seudotallo de cambur manzano.

Efecto de la altura de la colocación de las trampas 

Para evaluar el efecto de la altura de instalación de las trampas sobre la eficiencia de captura, se colocaron cuatro trampas de caída a nivel del suelo como las que usaron Giblin-Davis et al (9) y cuatro trampas a 1 metro de altura. Se contó el número de insectos capturado diaria o interdiariamente en 44 días. 

Las trampas se distribuyeron a 10 m unas de otras en una recta, a la sombra, con alternancia de altura de la trampa. Se usó como cebo atrayente feromona más dos-tres trozos de seudotallo. 

Análisis estadístico 

Se prueba la hipótesis nula que no existen diferencias entre los diferentes tratamientos, para lo cual se real" una prueba de Análisis de la Variancia no paramétrico de Kuskal Wallis (21), en el que cada valor numérico o dato, es el número de individuos capturados por día y por trampa. Para los análisis se usó el paquete estadístico "Statistix" versión 4.0. 

Etograma de vuelo 

El objetivo de estas observaciones fue conocer la forma de aproximación del insecto a la fuente de olor. Los registros se tomaron en la plantación de musaceas, donde se instalaron dos trampas utilizando como cebo tallos de caída de azúcar más feromona. Las trampas se colocaron a un metro de altura y se observaron a lo largo de varios días y en diversas oportunidades, por un total aproximado de 40 horas/hombre, desde las 7:00 a las 13:00, registrándose el etograma de vuelo. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

1. Resultados olfatométricos 

En el Cuadro 1 se muestra la respuesta de los individuos M. hemipterus estimulados por los aromas de cormo vs aire, aromas de seudotallo vs aire y aromas de caña de azúcar vs aire. Se observa claramente que los aromas de las plantas (cormo, seudotallo y caña de azúcar) son preferidos al aire puro por los insectos. Esto indica que el olfatómetro usado permite medir si un aroma particular atrae o no al gorgojo rayado y son las primeras evidencias olfatométricas realizadas en el laboratorio. Varios trabajos han demostrado la atracción en condiciones de campo de aromas de seudotallo y tallos de caña de azúcar(1, 2, 9 y 19). 

En este mismo cuadro se evidencia que los aromas de caida de azúcar son más atrayentes que los de cormo (16 versus 1 individuo) y que el insecto no discrimina entre aromas de seudotauo y cormo (11 versus 6 individuos) y tampoco lo hace entre caña de azúcar y seudotallo (10 versus 8 individuos). 

De esos resultados se deduce que el gorgojo rayado bajo condiciones constantes de humedad, temperatura, luminosidad y teniendo como único estímulo variable los volátdes aromáticos originados en los tejidos estudiados, es atraído por éstos destacándose significativamente aromas de caña de azúcar como mas atractivo que los de cormo (16 individuos vs 1) y los de caña de azúcar igualmente atrayentes que los de seudotallo (10 vs 8 individuos). 

2. La trampa en el campo 

Se observaron cinco individuos atraídos a las trampas en el campo. El adulto de M. hemipterus vuela a una altura de 12 metros, en zig-zag, vuelos cortos de 4-5 metros, se deja caer cerca de la fuente olorosa o sobre ella y camina activamente introduciéndose en la trampa o escondiéndose en la hojarasca. 

a) Tipos de Cebos atrayentes 

En el Cuadro 2 se muestra el resultado de las capturas de especimenes adultos de M. hemipterus con trampas que tenían el dispositivo liberador de feromonas más 2-3 trozos de seudotallo de cambur manzano y trampas que sólo tenían seudotallo. Se aprecia claramente que la presencia de la feromona incremento las capturas. Cuatro trampas con feromona sola, colocadas por una semana, tuvieron efectos similares a aquellos con seudotallo. 

El resultado sugiere que la feromona para activarse requiere la sinergia de los olores de las plantas para que se produzca la agregación de M. hemipterus. El hecho que la feromona de agregación, para ser activa en condiciones de campo requiera de la sinergia de los olores vegetales parece ser una condición común entre las especies de Rhynchophorina, los cuales comparten muchas estructuras feromonales (8, 10, 20). 

Las capturas de individuos por trampa son bajas (1 individuo cada 10 días por trampa en promedio), es posible, que si se distanciaran las trampas a 20 metros unas de otras, se lograse una captura mayor; sin embargo, no se conoce la distancia óptima de captura para esta feromona. Por otra parte en la parcela experimental no se usan tratamiento químico de insecticida o herbicidas y no es una plantación comercial de musáceas o caña de azúcar. De ahí que es posible que las poblaciones del gorgojo rayado sean bajas por estar bajo control natural. 

Efecto del tipo y altura de colocación de las trampas 

En el Cuadro 3 se presenta el número de individuos atraídos a trampas de dos diseños colocados a 1 metro de altura y a nivel del suelo (dos trampas para cada tratamiento, durante 44 días). Se aprecia que la trampa que captura es la de tapa colocada a un metro de altura. Al someter los resultados a un análisis de la variancia (Cuadro 4) se observa que existen diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos. 

El Cuadro 5 muestra un arreglo del número de insectos capturados en trampas con tapa y en trampas con embudo que fueron colocadas simultáneamente y a la misma altura en la misma localidad (cuatro trampas en cada tratamiento, durante 44 días). Se observa que la trampa con tapa es significativamente mas eficiente tanto colocada a un metro de altura como a nivel del suelo.

Cuando el arreglo se hace en función de la altura de colocación de las trampas (Cuadro 6) se observa que existe diferencia significativa a dos alturas (se colectaban los insectos capturados cada día durante 44 días para cuatro trampas). Las trampas con tapa colocadas a 1 m de altura capturan mas insectos que las colocadas a nivel del suelo. En las trampas con embudo la diferencia no es significativa sin embargo es mayor a la altura de 1 metro. 

De esos resultados se deduce que el mejor diseño es la trampa con tapa agujereada y colocada a un metro de altura. El hecho que existan diferencias en la altura de colocación de la trampa sugiere que este insecto cuando busca su planta huésped discrimina por la altura, prefiriendo la de un metro. Comportamiento mas eficiente si se piensa que el tallo de caña de azúcar o el seudotallo de musáceas es mas fácil de alcanzar en torno a un metro de altura que en una trampa de caída a nivel del suelo. Nunca se observó a un insecto escapar de alguna de las trampas. Las diferencias en las preferencias por el diseño de la trampa son más difíciles de explicar; sin embargo, este insecto presenta una gran movilidad y los resultados indican claramente que la trampa con tapa es más eficiente. Quizás esto puede explicarse por el etograma de vuelo de insecto. Este se acerca a la trampa, detiene su vuelo y se deja caer sobre la trampa. Es posible que el aterrizaje sobre la tapa facilite la entrada del insecto en el recipiente cilíndrico.

CONCLUSIONES 

La feromona de agregación del gorgojo rayado M. hemipterus es activa en condiciones de campo cuando se le agregan trozos de seudotallo. 

Los adultos de M. hemipterus, plaga de musaceas comestibles y caña de azúcar, son atraídos por los aromas de sus plantas huéspedes. El aroma de caña de azúcar es mas atrayente que el del cormo de cambur manzano y el aroma del seudotallo es tan atrayente como el aroma del tallo de la caña de azúcar. 

En el campo la captura de adultos de M. hemipterus fue mas eficiente con trampas con tapa que con trampas con embudo, colocadas un metro de altura y no a nivel del suelo y trampas con seudotallo de cambur manzano y feromona de agregación que trampas con seudotallo solo y feromona sola. 

AGRADECIMIENTO 

Este trabajo se realizo con financiamiento de la Internacional Foundation for Science de Suecia y con financiamiento del CDCHT de la USR. Hugo Cerda agradece a Dr Camm Ohehslacher por enviar la feromona de agregación de Metamasius hemipterus y por sus interesantes ideas. 

STUDY OF Metamasius hemipterus (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) ATTRACTION TO HOST PLANT ODOURS AND AGGREGATION PHEROMONE 

ABSTRACT 

lt was presentes a experimental design which allows at laboratory and the ficid the evaluation the olfative responsos of the "gorgojo rayado" M. hemipterus. In the laboratory it was evaluated the response of the insect estimuleted by the use of a two jars pitfau olfactometer. As aromatic source it was use volatiles from host plants: cambur manzano (AAB) Musa sp. seudosteam and rhizome, and sugarcane stalk Saccharum sp. The results show that the odours from host plants was attractive for the insect and the odours from sugarcane stalk was more atractiva than the odours from cambur manzano rhizhome. The odours from cambur manzano pseudosteam was as atractiva as sugarcane stalk odours. For the freid studys it was designed two capture retention trap: trap with cover and trap with funnel. lt was evaluated the capture efficiency of these trap at: a) two heights (0 m. and 1 m) and b) with pseudosteam alone, aggregation pheromone alone and pseudosteam plus aggregation pheromone üke baits. The resuits show that the best trap was cover trap at 1 meter height with pheromone and seudosteam like baits. 

Key Words: Metamasius hemipterus, attraction lo odours, host plant, pheromone, capture with traps. 

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