Efectos letales y subletales de insecticidas sobre <i>Bemisia tabaci</i> y su principal parasitoide <i>Eretmocerus mundus</i> e impacto sobre aspectos comportamentales del mismo

Abstract

El control biológico de plagas mediante enemigos naturales (parasitoides, depredadores y entomopatógenos) es una de las estrategias de control que promueve en sus premisas el Manejo Integrado de Plagas (MIP). En los últimos años ha habido un incremento sobre la importancia económica de estos enemigos en la agricultura y de las restricciones de los métodos tradicionales de control a través del uso de plaguicidas. En este sentido, el empleo de enemigos naturales para el control biológico de plagas ha aumentado considerablemente a nivel mundial, a través de la importación de especies (control biológico clásico y neoclásico), el control biológico aumentativo o por conservación. El control biológico por conservación es la técnica más implementada en países en vías de desarrollo, a través de la reducción en el uso de plaguicidas y del manejo del hábitat. Sin embargo, el control químico a través del uso de plaguicidas (fungicidas, insecticidas y herbicidas) sigue siendo la estrategia de control más utilizada, principalmente en la Región Neotropical y particularmente en Argentina. Frente a la compatibilización de estrategias en el marco del MIP, el estudio de la selectividad de los plaguicidas es relevante. La evaluación de la selectividad de los plaguicidas hacia organismos benéficos contempla el estudio de los efectos secundarios. Dentro de los efectos secundarios de los plaguicidas sobre los enemigos naturales, los efectos subletales son los que han adquirido mayor importancia en los últimos años, ya que consideran como parámetros de evaluación ecotoxicológica aquellos relacionados con el rol de los enemigos naturales en la reducción de los niveles poblacionales de las plagas en los cultivos. En este sentido, la ecotoxicología moderna considera que no solo la mortalidad debería ser considerada como único punto final de evaluación. Atributos tales como el tiempo de desarrollo, fecundidad, fertilidad y comportamiento así como los parámetros demográficos, son de suma importancia, ya que influyen sobre el desempeño de los enemigos naturales como agentes de control biológico de plagas. Eretmocerus mundus Mercet (Hymenoptera: Aphelinidae), es un microhimenóptero endoparasitoide de la mosca blanca Bemisia tabaci Gennadius (Hemiptera: Aleyrodidae) plaga de importancia económica a nivel mundial por sus daños directos y por ser vector de virus fitopatógenos. Uno de los principales problemas para el establecimiento del parasitoide en las zonas de cultivo es la alta contaminación con plaguicidas. Dentro de los ambientes agrícolas los sistemas hortícolas bajo cubierta o “protegidos” muestran un alto disturbio ecológico. Los insecticidas de amplio espectro son los responsables en gran parte de este disturbio, cuyo uso indiscriminado ha reducido la diversidad de organismos asociados a los cultivos, principalmente los benéficos. El objetivo principal de esta tesis fue evaluar los efectos ecotoxicológicos letales y subletales de insecticidas convencionales y biorracionales sobre B. tabaci y su principal parasitoide E. mundus, a fin de establecer estrategias de control que minimicen el impacto de plaguicidas sobre organismos no blanco. Los resultados de estos estudios servirán a futuro para la implementación de programas de MIP en cultivos hortícolas. Para evaluar los efectos de los insecticidas de uso habitual en cultivos bajo cubierta del Cinturón Hortícola Platense (CHP, noreste de la provincia de Buenos Aires, Argentina) sobre el parasitoide E. mundus y su huésped se realizó la puesta a punto de métodos de bioensayos de toxicidad, seguido de la posterior aplicación para estudiar a nivel ecotoxicológico el impacto de cinco insecticidas de amplio uso en la región para el control de plagas sucsopicadoras (cipermetrina, acetamiprid, piriproxifén, azadiractina y spirotetramat). El material biológico para los estudios se obtuvo a partir de muestreos en invernáculos pertenecientes al CHP con bajo uso de plaguicidas y/o cultivos orgánicos. A partir de este se establecieron las colonias de organismos en laboratorio de donde se obtuvieron los individuos para los ensayos de toxicidad. Los bioensayos de laboratorio se realizaron sobre distintos estados de desarrollo del parasitoide (pupa y adulto), considerando un estado protegido (desarrollado dentro del huésped) y un estado de vida libre. La exposición de los insectos a los diferentes productos comerciales de los insecticidas seleccionados para la evaluación se realizó utilizando diferentes vías de exposición: contacto por inmersión, contacto residual a través de superficies tratadas y contacto a través del huésped contaminado, evaluando las máximas concentraciones recomendadas para su uso a campo (MCRC), y en algunos casos también concentraciones menores. Evaluación de la toxicidad de acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén y spirotetramat sobre ninfas de segundo estadio de Bemisia tabaci: los ensayos de evaluación de insecticidas sobre las ninfas de segundo estadio (estadio preferido por el parasitoide E. mundus para la oviposición) se realizaron utilizando la vía de exposición por contacto a través de la vía de inmersión. Se evaluaron las MCRC así como concentraciones menores para cada uno de los productos. Todos los insecticidas redujeron la supervivencia de las ninfas de segundo estadio de B. tabaci. Azadiractina y spirotetramat mostraron un mayor efecto provocando una elevada disminución en la supervivencia, tanto a la MCRC como en concentraciones que se encuentran por debajo de ella. El valor de CL50 para spirotetramat fue muy cercano a la MCRC. Los insecticidas neurotóxicos cipermetrina y acetamiprid y el IGR piriproxifén dejaron una mayor proporción de ninfas supervivientes, mostrando que estas son menos susceptibles a estos insecticidas. También estos tres insecticidas tuvieron valores de CL50 superiores a la MCRC. Adicionalmente se realizaron ensayos para evaluar la toxicidad de la MCRC de spirotetramat en huevos (tratamiento por inmersión) y sobre el comportamiento de oviposición en adultos (tratamiento residual - superficies tratadas - hojas de pimiento) de B. tabaci. No se observó efecto ovicida para este insecticida. Además tampoco se observaron efectos letales ni en la fase móvil ni en la fase sésil del primer estadio ninfal 24 h después de la fijación. Sin embargo, se observó una mortalidad del 100 % en este estadio a las 96 h postratamiento. En la evaluación sobre el comportamiento de oviposición de hembras de B. tabaci se observó que la misma fue escasa o casi nula en la mayoría de las hojas en todas las franjas horarias observadas. El efecto disuasorio de la oviposición fue ˃ 90%. Estudios ecotóxicológicos de los efectos secundarios de acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén y spirotetramat sobre pupas de Eretmocerus mundus: los ensayos de evaluación de la toxicidad de insecticidas sobre pupas se realizaron utilizando la vía de exposición por contacto a través de la metodología de inmersión. Se evaluaron las MCRC y la mitad de la misma para cada uno de los productos sobre dos estados morfológicos bien diferenciados (pupa 48 h de edad y pupa donde se observa el adulto farado) dentro del desarrollo pupal de E. mundus. El porcentaje de emergencia y la longevidad de los adultos emergentes del parasitoide dependieron del tipo de tratamiento realizado y del estado morfológico expuesto. Todos los insecticidas con excepción de spirotetramat provocaron una disminución en la emergencia y en la longevidad de los adultos emergidos. El mayor porcentaje de emergencia y de longevidad se obtuvo en las pupas tratadas en el estado de adulto farado. Se observaron efectos subletales teratológicos (malformaciones) en las pupas tratadas con cipermetrina, acetamiprid, azadiractina y piriproxifén. El desarrollo normal durante el periodo intermuda pupa-adulto fue modificado por todas las concentraciones de los insecticidas evaluados. Conjuntamente con la evaluación del efecto directo o a corto plazo de los cinco insecticidas sobre el estado de pupa también fueron evaluados los efectos subletales de tres de ellos, azadiractina, cipermetrina y spirotetramat, sobre la capacidad reproductiva de hembras sobrevivientes al tratamiento con insecticidas. Azadiractina afectó el parasitismo efectivo (acumulado durante 5 días consecutivos), el porcentaje de emergencia y la longevidad de la progenie. Cipermetrina tuvo efecto sobre el parasitismo efectivo y la longevidad de la progenie. Spirotetramat no mostró ningún efecto perjudicial sobre la capacidad reproductiva de las hembras, solo se observó una disminución en la longevidad de la progenie. Estudios ecotoxicológicos de los efectos secundarios de acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén y spirotetramat sobre adultos de Eretmocerus mundus: en los ensayos de evaluación de insecticidas sobre adultos se evaluaron los efectos letales (supervivencia) y subletales (capacidad reproductiva en hembras y patrones de comportamiento) de las MCRC y diluciones de la misma de acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén y spirotetramat. Se prestó especial atención a los efectos subletales que los insecticidas anteriormente mencionados tenían sobre el comportamiento del parasitoide. Adicionalmente se estudió el posible efecto del insecticida spirotetramat sobre parámetros demográficos (tasa intrínseca de crecimiento poblacional r, tasa reproductiva neta Ro y tiempo generacional T) de E. mundus. Para la evaluación de los efectos letales se utilizó una metodología de exposición residual por medio de superficie tratada (vidrio–hoja). Todos los insecticidas evaluados disminuyeron la supervivencia adulta de E. mundus. Cipermetrina fue el insecticida mas tóxico y spirotetramat el menos tóxico. La superficie de exposición que mostró un mayor efecto sobre la longevidad adulta fue la hoja vegetal. La evaluación de los efectos subletales se llevó a cabo a través de la realización de diferentes tipos de bioensayos. Se midió el efecto de la MCRC del insecticida spirotetramat y el efecto de la mitad de la MCRC de los insecticidas acetamiprid, azadiractina, cipermetrina y piriproxifén sobre la capacidad reproductiva de hembras sobrevivientes al tratamiento residual en vidrio. Ninguno de los insecticidas evaluados incidió sobre el parasitismo efectivo. Azadiractina, cipermetrina y piriproxifén redujeron el porcentaje de emergencia de la progenie en el primer día de exposición al huésped. Al finalizar los cinco días de exposición, acetamiprid y piriproxifén fueron diferentes respecto del control. La proporción de sexos no fue significativamente diferente del control para todos los insecticidas evaluados en el primer día de exposición al huésped. Al finalizar los cinco días de exposición cipermetrina provoco un sesgo hacia la proporción de machos cercano al 92%. Acetamiprid, azadiractina y piriproxifén disminuyeron la longevidad en la progenie. Conjuntamente a estos ensayos se realizaron bioensayos comportamentales para seguir evaluando los efectos subletales de los insecticidas. Se utilizaron diferentes vías de exposición (residual y contacto por inmersión) y se evaluaron los posibles tipos de respuestas que podían manifestar los adultos del parasitoide frente a residuos de insecticidas y el impacto de estos sobre los mecanismos de cópula, búsqueda del huésped, oviposición y parasitismo. Las respuestas encontradas para el comportamiento frente a residuos de insecticidas fueron variadas: inhibición de la alimentación, aumento de la frecuencia de los mecanismos de aseo, temblores, volteo, hiperactividad; observándose una elevada susceptibilidad de los adultos de E. mundus a cuatro (acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén) de los cinco insecticidas evaluados. Los ensayos de elección frente a huéspedes tratados y no tratados mostraron que las hembras de E. mundus fueron capaces de elegir las ninfas no tratadas para su parasitación. Todos los insecticidas mostraron un efecto disuasorio de la oviposición. Los bioensayos de cópula mostraron que el tiempo que tardaba el macho en encontrar a la hembra y la posición de este con respecto a la hembra en el momento de la cópula se vieron afectados por los insecticidas acetamiprid y azadiractina. El tiempo de duración de la cópula solo fue diferente del control para el insecticida azadiractina. Los ensayos de oviposición y parasitismo realizados con las hembras del parasitoide E. mundus mostraron que todos los insecticidas, con excepción de spirotetramat, retardaron el encuentro con el huésped y modificaron la secuencia normal de comportamientos seguidos al encuentro del mismo y previos a la oviposición. Los bioensayos demográficos realizados con el insecticida spirotetramat demostraron que este afectó los parámetros demográficos: tasa intrínseca de crecimiento poblacional r, tasa reproductiva neta Ro y tiempo generacional T, observándose una disminución en los mismos. De acuerdo a los resultados obtenidos en la presente tesis, el segundo estadio ninfal de B. tabaci fue susceptible a los diferentes grupos de insecticidas evaluados. El insecticida azadiractina resultó ser el más tóxico y piriproxifén el menos tóxico. El estado de desarrollo de pupa de E. mundus no representaría un estado de protección a xenobióticos como los insecticidas, aun siendo un endoparasitoide, ya que este estado fue muy susceptible a cuatro (acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén) de los cinco insecticidas evaluados. Para el insecticida spirotetramat, no se observaron efectos nocivos (letales ni subletales) sobre el estado de pupas del parasitoide en condiciones de laboratorio. La inocuidad del insecticida azadiractina, ampliamente utilizado en producción orgánica, es discutida de acuerdo a estos estudios, aunque debería ser corroborada en campo, como asímismo analizada su persistencia. El estado adulto de E. mundus fue también altamente susceptible hacia los insecticidas acetamiprid, azadiractina, cipermetrina, piriproxifén y en menor medida hacia spirotetramat. La supervivencia fue drásticamente afectada por cipermetrina y en menor medida por spirotetramat. La capacidad reproductiva de las hembras sobrevivientes a los tratamientos con los diferentes insecticidas evaluados mostró que el parasitismo efectivo fue el único parámetro que no se vio afectado por la acción de los insecticidas. Los efectos subletales de los insecticidas evaluados a nivel comportamental mostraron que cuatro (acetamiprid, azadiractina, cipermetrina y piriproxifén) de los cinco insecticidas evaluados afectaron el desempeño normal tanto de los machos como de las hembras del parasitoide en los comportamientos asociados a los mecanismos de cópula, búsqueda del huésped, oviposición y parasitismo. Spirotetramat afectó los parámetros demográficos del parasitoide reduciendo la tasa intrínseca de crecimiento poblacional r, la tasa reproductiva neta Ro y el tiempo generacional T, con implicancias en el crecimiento poblacional de la especie.

Short‐ and long‐term effects of commercial formulations of imidacloprid, spirotetramat, and mixtures of these active ingredients on pupae of Diaeretiella rapae (Hymenoptera: Braconidae) and its progeny

“…46 However, some studies have reported that other neonicotinoids, such as acetamiprid, decreased this parameter in Eretmocerus sp. 62,63 and E. formosa 56 parasitoids when pupae were exposed by immersion. As we observed in D. rapae, spirotetramat did not significantly affect the longevity of the parasitoids Aphelinus certus (Yasnosh) (Hymenoptera: Aphelinidae), 64 Microplitis mediator (Haliday) (Hymenoptera: Braconidae), 65 Aphytis melinus (DeBach) (Hymenoptera: Aphelinidae), 66 and Anagyrus sp.…”