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“Enseñar l explotación de la tierra, no la del hombre”

“EFECTIVIDAD DEL ÁCIDO BÓRICO PARA EL CONTROL DE LA TERMITA DE MADERA SECA Incisitermes marginipennis (Latreille) (ISÓPTERA: KALOTERMITIDAE)”

TESIS PROFESIONAL

QUE COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN RESTAURACIÓN FORESTAL PRESENTA MARTÍN NOGALES BAUTISTA Chapingo, Texcoco, Edo. de México Junio de 2003

CONTENIDO

Pág.

LISTA DE CUADROS ................................................................................................. iii LISTA DE FIGURAS...................................................................................................iv RESUMEN ...................................................................................................................v SUMMARY..................................................................................................................vi 1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1 2. OBJETIVOS............................................................................................................ 2 3. REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................. 3 3.1. Las termitas ...................................................................................................... 3 3.2. Termitas de madera seca ................................................................................. 3 3.2.1. Incisitermes marginipennis Latreille (Isóptera: Kalotermitidae) .................. 4 3.2.1.1. Importancia .......................................................................................... 4 3.2.1.2. Distribución geográfica y hospedantes ................................................ 5 3.2.1.3. Descripción morfológica ...................................................................... 5 3.2.1.4. Ciclo de vida y hábitos......................................................................... 6 3.2.1.5. Características del ataque ................................................................... 6 3.2.1.6. Manejo................................................................................................. 7 3.3. Asociación termitas-protozoarios ...................................................................... 9 3.4. Ácido bórico .................................................................................................... 11 3.4.1 Definición .................................................................................................. 11 3.4.2. Usos del ácido bórico ............................................................................... 11 3.4.3. Ácido bórico en termitas........................................................................... 13 3.4.3.1. Métodos de tratamiento de la madera con ácido bórico .................... 14 3.4.3.1.1. Inmersión instantánea ................................................................. 14 3.4.3.1.2. Inmersión caliente ...................................................................... 15 3.4.3.1.3. Tratamiento propuesto por Erdoiza y Echenique (1980) ............. 15 4. MATERIALES Y MÉTODOS................................................................................. 17 4.1. Área de estudio............................................................................................... 17 4.2. Colecta de termitas ......................................................................................... 17 4.3. Mantenimiento de las termitas ........................................................................ 17 4.4. Obtención del ácido empleado ....................................................................... 17 4.5. Establecimiento de ensayos ........................................................................... 18 4.6. Unidad experimental ....................................................................................... 19 4.7. Diseño experimental ....................................................................................... 20 4.8. Toma de datos................................................................................................ 20 4.8.1. Mortalidad de termitas.............................................................................. 20 4.8.2. Efecto en la fauna intestinal ..................................................................... 20 4.8.3. Efecto del ácido bórico sobre el consumo de papel filtro ......................... 22 4.9. Análisis de datos............................................................................................. 22 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................. 26 5.1. Efecto del ácido bórico sobre la mortalidad de termitas.................................. 26 5.1.1. Mortalidad a los siete días........................................................................ 26 5.1.2. Mortalidad a los catorce días.................................................................... 27 5.1.3. Mortalidad a los veintiún días ................................................................... 29 5.1.4. Comportamiento temporal de la mortalidad.............................................. 29 5.2. Efecto del ácido bórico sobre los protozoarios simbiontes ............................. 31 i

5.2.1. Efecto del ácido bórico sobre los protozoarios simbiontes a los siete días ................................................................................................. 32 5.2.2. Efecto del ácido bórico sobre los protozoarios simbiontes a los catorce días ............................................................................................. 33 5.2.3. Efecto del ácido bórico sobre los protozoarios simbiontes a los veintiún días ............................................................................................ 35 5.2.4. Comportamiento temporal de supervivencia de protozoarios simbiontes 36 5.3. Efecto del ácido bórico sobre la alimentación de la termita de madera seca.. 37 6. CONCLUSIONES ................................................................................................. 40 7. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 41 8. LITERATURA CITADA ......................................................................................... 42 9. APÉNDICE............................................................................................................ 46

ii

LISTA DE CUADROS Cuadro 1. Resistencia de maderas mexicanas contra el ataque de termitas de ..madera seca, modificado por Damián (1998)............................................. 7 Cuadro 2. Análisis de varianza para la variable mortalidad de termitas a los siete ..días. ......................................................................................................... 26 Cuadro 3. Análisis de varianza para la variable mortalidad de termitas a los catorce ..días. ......................................................................................................... 28

iii

LISTA DE FIGURAS Figura 1. Cajas Petri mostrando el cristal y papel filtro ............................................. 19 Figura 2. Montaje de los tratamientos a base de ácido bórico en papel filtro bajo diferentes concentraciones con cinco repeticiones (antes de colocar las termitas)...................................................................…………………………21 Figura 3. Mortalidad promedio de Incisitermes marginipennis después de siete días de aplicados los tratamientos de ácido bórico............................................ 27 Figura 4. Mortalidad promedio de I. marginipennis después de catorce días de aplicados los tratamientos de ácido bórico................................................. 28 Figura 5. Mortalidad promedio de I. marginipennis después de veintiún días de aplicados los tratamientos de ácido bórico................................................. 29 Figura 6. Mortalidad acumulada de I. marginipennis durante los primeros veintiún días del experimento. ................................................................................. 30 Figura 7. Protozoarios simbiontes encontrados en Incisitermes marginipennis antes de montar el experimento (A). Trychonympha sp. encontrado después de los tratamientos (B). .............................................................................. 32 Figura 8. Promedio de protozoarios vivos en I. marginipennis después de siete días de aplicados los tratamientos de ácido bórico............................................ 33 Figura 9. Promedio de protozoarios vivos en I. marginipennis después de catorce días de aplicados los tratamientos. ............................................................ 34 Figura 10. Promedio de protozoarios vivos en I. marginipennis después de veintiún días de aplicados los tratamientos. ............................................................ 35 Figura 11. Comportamiento de protozoarios vivos en I. marginipennis.................... 36 Figura 12. Porcentaje promedio de consumo de papel filtro al final del experimento.38 Figura 13. Discos de papel filtro después del experimento………....…………………39

iv

RESUMEN Se evaluó en laboratorio la efectividad del ácido bórico contra la termita de madera seca, Incisitermes marginipennis (Latreille) (Isóptera: Kalotermitidae), a concentraciones de 3%, 5%, 7%, 10% y el testigo (sin concentración) durante tres semanas. Las unidades experimentales estuvieron constituidas por grupos de termitas en cajas Petri con papel filtro impregnados con ácido bórico y fueron divididas en dos bloques. En el primer bloque se determinó la mortalidad, el consumo de papel filtro y en el segundo bloque la supervivencia de protozoarios simbiontes. A los siete días se realizó la primera evaluación, a los catorce días la segunda evaluación de porcentaje de mortalidad de termitas y supervivencia de protozoarios simbiontes, concluyendo los análisis a los veintiún días. Los resultados obtenidos mostraron que en las concentraciones al 3% y 5% de ácido bórico, se presentó la mortalidad después de dos semanas. Por su parte, las concentraciones al 7% y 10% resultaron ser muy tóxicas, una alta mortalidad máxima se presentó desde los primeros siete días. En cuanto a la supervivencia de protozoarios simbiontes, sólo se obtuvo un alto índice de los mismos en el testigo (sin concentración); sin embargo, los tratamientos con ácido bórico no fueron significativamente diferentes. Finalmente, existen evidencias de mayor consumo de papel filtro en el testigo que en el resto de los demás tratamientos, pero estadísticamente no existieron diferencias significativas.

PALABRAS CLAVE: Incisitermes marginipennis, termitas de madera seca, protección de madera, ácido bórico, protozoarios, Trychonympha.

v

SUMMARY The effectiveness of boric acid against the dry wood termite was evaluated in laboratory, Incisitermes marginipennis (Latreille) (Isóptera: Kalotermitidae), to concentrations of 3%, 5%, 7%, 10% and the witness (non-concentration) during three weeks. The experimental units were constituted by groups of termites in Petri boxes with impregnated paper filter with boric acid and were divided in two blocks. In the first block was determined mortality, the consumption of paper filter and in the second block the survive of protozoa symbiotic. To the seven days the first evaluation was made, to the fourteen days the second evaluation of percentage of mortality of termites and survive of protozoa symbiotic, concluding the analyses to twenty one days. The obtained results showed that in the concentrations to 3% and 5% of boric acid, mortality appeared after two weeks. On the other hand, the concentrations to 7% and 10% turned out to be very toxic, the high mortality maxim appeared from the first seven days. As far as the survive of protozoa symbiotic, only obtained a high index of such in the witness (non-concentration); nevertheless, the treatments with boric acid were not significantly different. Finally, evidences of greater consumption of paper exist filter in the witness whom in the rest of the other treatments, but statistically significant differences did not exist.

KEY WORDS: Incisitermes marginipennis, dry wood termites, wood protection, acid boric, protozoa, Trychonympha.

vi

1. INTRODUCCIÓN La termita de madera seca (Incisitermes marginipennis), es uno de los principales insectos que causan daños severos en construcciones, muebles y todo aquel objeto hecho de madera. En las principales bibliotecas públicas y/o privadas, representan un serio problema sino se toman medidas necesarias para su control; ya que éstos pueden alimentarse del papel (Cibrián et al. 1995).

En ciudades como Acapulco, Cancún, Manzanillo, Mexicali, Monterrey, Uruapan, Veracruz y Tampico, se registran infestaciones por termitas en casas, muebles y postes telefónicos; en los durmientes de la red ferroviaria en todo el país. Su distribución es amplia, ya que abarca los estados de Chiapas, Colima, Distrito Federal, Estado de México, Jalisco, Michoacán, Nayarit, Oaxaca, Puebla, Tlaxcala y Veracruz, también se encuentra presente en el estado de Morelos (Cibrián et al. 1995; Arcos, 1999; Solís, 1999).

Con el propósito de contrarrestar el problema que representa el ataque por termitas, se han elaborado tratamientos destinados a proteger la madera susceptible con preservadores químicos a fin de aumentar la vida útil y resistencia contra el ataque de estos insectos. Sin embargo, el empleo de dichos productos tiene un costo elevado y presenta un gran daño ecológico, lo cual ha hecho que su uso tienda a reducirse debido a sus efectos adversos al ambiente (Bultman y Southwell, 1976, citados por Solís, 1999).

Los tratamientos de tipo químico, implican la impregnación con soluciones de productos químicos, siendo efectivos y económicamente viables. Pueden proteger la madera del fuego, incrementar su estabilidad dimensional frente al agua y humedad, defenderla de los ataques de organismos xilófagos, etc., consiguiendo así un “nuevo material”, de propiedades distintas del conocido tradicionalmente y competitivo con otros, cosa hace pocas décadas impensable (Rodríguez, 1998).

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Dada la importancia y los impactos negativos que representan las termitas sobre las maderas destinadas al uso doméstico e industrial, el presente estudio tiene como propósito hacer una evaluación del ácido bórico para prevenir y/o disminuir el impacto producido por I. marginipennis. Así mismo, se pretende difundir alternativas adicionales para el tratamiento de la madera con este producto químico que no represente costos elevados y sea aceptable ecológicamente.

2. OBJETIVOS General ƒ

Evaluar la efectividad del ácido bórico para el control de la termita de madera seca (Incisitermes marginipennis).

Específicos ƒ

Determinar el efecto en la mortalidad a diferentes concentraciones del ácido bórico sobre la termita de madera seca I. marginipennis.

ƒ

Determinar el efecto del ácido bórico sobre los protozoarios simbiontes de la termita de madera seca I. marginipennis.

ƒ

Determinar el efecto del ácido bórico sobre el consumo de papel.

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3. REVISIÓN DE LITERATURA 3.1. Las termitas Las termitas son insectos de tamaño pequeño con metamorfosis gradual, que viven en grandes colonias. Existen tres castas que son obreras estériles, soldados estériles y formas sexuales o reproductoras. Las obreras son blancas y parecen translúcidas, ápteras, tienen la cabeza redonda, antenas largas, aparato bucal masticador y ocelos pequeños o sin ellos. Las patas están bien desarrolladas y todas son más o menos del mismo tamaño. Los soldados tienen el cuerpo similar al de las obreras, pero sus cabezas son grandes y tienen mandíbulas macizas. Los reproductores son de dos tipos: un tipo es blanco, áptero o con rudimentos alares cortos; el otro tipo incluye machos y hembras completamente formados, esclerosados y alados. Estos tienen cabezas redondas, antenas largas, aparato bucal masticador, ojos bien desarrollados y dos pares de alas semejantes y transparentes. Después de la cópula y el vuelo de dispersión, las alas se caen, dejando solamente en cada una de ellas un corto residuo o escama que persiste durante la vida del individuo. Las principales características para su identificación son: Tarsos de 4 segmentos, alas anteriores y posteriores similares en tamaño, forma y venación. El nombre del orden se llama Isóptera debido a que sus alas son semejantes (Isos = Igual) en tamaño, forma y venación. A estos insectos también se les llama vulgarmente palomillas de San Juan, hormigas blancas, comejenes y termitas (Lecea, 1982). Cancello y Myles (2000), estiman que la diversidad de la fauna de termitas en México oscila entre 110 y 150 especies. Pero comprenden alrededor de 2 750 especies a nivel mundial.

3.2. Termitas de madera seca Ocurren principalmente en las áreas cercanas a las costas o en zonas con una humedad ambiental alta, su nombre se deriva de su capacidad de vivir en madera seca sin contacto alguno con el suelo o con otra fuente de humedad como es el caso

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de las termitas subterráneas. Estas termitas pueden introducirse en la estructura durante la época del vuelo nupcial, en la que los individuos reproductores vuelan fuera del nido en busca de un nuevo sitio donde establecer otra colonia; este proceso lo inicia un par de reproductores que, después de desprenderse las alas, seleccionan un lugar para entrar a la madera y juntos trabajan para hacer un orificio con la finalidad de construir una cámara real en donde la hembra empezará a producir huevos y desarrollar la nueva colonia. En el caso de vuelos nupciales dentro de una vivienda los reproductores son atraídos hacia las lámparas y es frecuente encontrar gran cantidad de alas de estos reproductores bajo las fuentes luminosas; éste es un signo importante para detectar su actividad. Otra forma de introducción en una estructura es a través de madera previamente atacada, ya sea que en la construcción se haya usado madera infestada o se hayan llevado en los muebles de los ocupantes. Otro signo de la presencia de estas termitas en una estructura, son los pequeños gránulos duros de materia fecal de poco menos de 1 mm de largo con los extremos redondeados y color variable, de acuerdo a la madera de la que se están alimentando. Estos gránulos se acumulan en montículos debajo de la madera atacada o cuando ésta se encuentra a una altura suficiente se dispersan en la superficie; los gránulos son expulsados a través de orificios expresamente hechos con este fin. Aparte de este signo, hay poca evidencia externa en la madera atacada; en el interior, la pieza presenta amplias cámaras con las superficies pulidas unidas por túneles. Las termitas de madera seca requieren de varios años para debilitar la estructura de madera de un edificio o casa, pero la cancelería, muebles, duelas y lambrín pueden ser destruidos en pocos años (Pérez, et al. 1982).

3.2.1. Incisitermes marginipennis Latreille (Isóptera: Kalotermitidae) 3.2.1.1. Importancia

Estas termitas son las que tienen mayor importancia en las zonas templadas de México. Afectan construcciones que tienen partes de madera como puertas, vigas, postes, marcos, muebles, etc. Como consecuencia de su ataque se reduce la vida útil de la madera y se obliga a la reposición de las estructuras atacadas o al 4

combate de los insectos. También afectan a los árboles de las áreas urbanas de las grandes ciudades, ya que los insectos se encuentran en partes muertas de ellos. Sus infestaciones incrementan el riesgo de que estas partes sean derribadas por el viento y ocasionen lesiones a personas o daños a propiedades (Cibrián et al. 1995).

3.2.1.2. Distribución geográfica y hospedantes

Cibrián et al. (1995) reportan que esta especie se encuentra distribuida en Chiapas, Colima, Distrito Federal, Estado de México, Jalisco, Michoacán, Nayarit, Oaxaca, Puebla, Tlaxcala, Veracruz y Querétaro. Estos insectos pueden ser encontrados en árboles como Cupressus lindleyi, Fraxinus uhdei, Pinus spp., Populus spp., Salix spp., y Taxodium mucronatum.

3.2.1.3. Descripción morfológica

Los soldados de esta especie se encuentran entre las termitas más grandes de México, ya que miden en promedio 19 mm de longitud. Existen dos tipos de soldados, unos son de cabeza pequeña, la cual mide 2.5 mm de longitud promedio y otros son de cabeza grande, que mide 3.3 mm de longitud promedio. El tercer segmento antenal es más esclerosado que los otros segmentos, elongado y ligeramente menor que la suma de los segmentos 4 a 7. El margen anterior del pronoto es dentado y profundamente emarginado en la parte media, lo que le da la apariencia de ser bilobulado. Los reproductores alados son de color café a café rojizo; miden de 9 a 11 mm de longitud excluyendo las alas; tienen la cabeza café amarillenta y más larga que ancha; en la vista dorsal su parte posterior se ve redondeada y con numerosas setas cortas; antenas con 18 segmentos; alas largas de 14 a 17 mm de longitud y de color amarillo claro, translúcidas. Los huevecillos son de forma casi cilíndrica, ligeramente más angostos en un extremo, de 1.7 mm de largo por 0.6 mm de ancho, de color blanquecino. Los estados jóvenes o ninfas son de color blanco-cremoso, de 8 mm de longitud promedio. No existe la casta de obreras (Cibrián et al. 1995).

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3.2.1.4. Ciclo de vida y hábitos

Los reproductores vuelan en enjambres a los pocos días después de que se inicia el período de lluvias, lo que ocurre en el centro del país durante mayo a julio, mientras que en el sur los alados se han observado en agosto y septiembre. Estos se desplazan hasta 1 km de distancia. Tanto la hembra como el macho se guían por olores que despide la madera susceptible al ataque. Al llegar buscan un sitio adecuado para penetrar a ella, que pueden ser rajaduras, daños mecánicos, nudos, etc. Antes de penetrar los insectos desprenden sus alas y se juntan en parejas. Eventualmente cada pareja formará una nueva colonia. Los adultos excavan una pequeña cámara dentro de la madera. La hembra pone sus huevecillos, que inicialmente son pocos, encargándose ella misma del cuidado de los mismos hasta que las ninfas emergen e inician su trabajo como “obreras” para alimentar a los reproductores. La colonia crece lentamente hasta estar formada por algunos cientos de individuos. Los soldados empiezan a diferenciarse en una casta, en cuanto hay suficientes ninfas para el mantenimiento de los reproductores. La formación de las castas está regulada por los reproductores, los cuales emiten feromonas que regulan el desarrollo de las ninfas para formar soldados o reproductores, según las necesidades de la propia colonia. La colonia puede estar en continua actividad durante más de 10 años, dependiendo del aprovisionamiento continuo de celulosa. Todos los individuos de la colonia comen la madera, aprovechan la celulosa y expulsan la lignina en forma de pequeñas “balas” secas conocidas como “polilla”. La digestión de la celulosa se realiza mediante la ayuda de protozoarios que viven en el interior de su intestino, los cuales son indispensables para la supervivencia de las termitas y son transmitidos entre los individuos de una colonia (Cibrián et al. 1995).

3.2.1.5. Características del ataque

La alimentación continua y el crecimiento de la colonia dentro de la madera afectada originan cámaras amplias que pueden medir de 2 a 3 cm de alto por 4 a 5 cm de ancho y hasta 15 cm de largo. Por lo general las cámaras se disponen entre

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los anillos de crecimiento y se van agrandando conforme crece la colonia. Las paredes de estas cámaras están recubiertas por regurgitaciones de las ninfas, aparentando un repellado a manera de gránulos finos. Las cámaras se conectan entre sí mediante túneles de 2 a 3 mm de diámetro dispuestos en varias direcciones. El sistema de galerías que construyen afecta fuertemente las propiedades estructurales de la madera y en casos extremos pueden llegar a destruirla totalmente. Las evidencias de su ataque se reconocen por la presencia de excremento (polilla) que las ninfas expulsan continuamente hacia el exterior. Esta polilla se acumula en los pisos o en la superficie de las maderas infestadas (Cibrián et al. 1995).

3.2.1.6. Manejo Pérez et al. (1982), menciona que el uso de madera naturalmente resistente al ataque por termitas en los elementos estructurales, lo cual no siempre es factible y/o económico, y los tratamientos con preservadores,

son las medidas preventivas

recomendadas. Así mismo, dividen a la madera en tres categorías:

Cuadro 1. Resistencia de maderas mexicanas contra el ataque de termitas de madera seca, modificado por Damián (1998). Especies altamente

Especies moderadamente

resistentes

resistentes

Especies susceptibles

Manilkara zapota

Cedrela odorata

Alnus jorullensis

Platymiscium yucatanum

Guarea glabra

Vochysia hondurensis

Vetairea lundelli

Swietenia macrophylla

Schyzolobium

Mirandaceltis monoica

Licania platipus

parahybum

Lonchocarpus castilloi

Guarea chichon

Pinus patula

Lysiloma acapulcensis

Brosimum alicastrum

Astronium graveolens Ampelocera hottlei

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Los tratamientos a presión con preservadores que contengan elementos insecticidas son los más efectivos gracias a su alta penetración y retención en la madera. El tratamiento por difusión con sales de boro es capaz de penetrar profundamente en la madera pero debido a que estas sales son lixiviadas con el mojado intermitente por lluvia o por la humedad del suelo, son recomendadas preferentemente para interiores o en sitios donde no estén sujetas a este lavado. Los

tratamientos

por

inmersión,

aspersión

o

por

brocha

sólo

son

recomendables cuando no se cuente con alguno de los métodos antes mencionados; con estos sistemas de aplicación el preservador no penetra profundamente en la madera, dejando una barrera de apenas unos pocos milímetros en el mejor de los casos, por lo que se debe poner mayor énfasis en habilitar la madera antes del tratamiento y a cualquier nuevo plano expuesto durante la instalación, se le debe aplicar suficiente preservador para proteger la nueva superficie. Para los tratamientos sin presión se recomiendan los solventes orgánicos, que no producen cambios dimensionales y no requieren que la madera sea secada después del tratamiento; una formulación típica para este tipo de tratamiento son los

preservadores

repelentes al agua. Para controlar infestaciones se pueden aplicar alguna de las siguientes recomendaciones: a) Remoción y destrucción de la madera infestada. b) Utilización de

madera

tratada

con

algún

preservador

como

sales

hidrosolubles

en

construcciones nuevas. c) Protección de la madera en uso con un polvo desecante que forme una película protectora; uno de estos polvos es el agrogel a base de silicato de flúor. d) Aplicación de barnices o pintura para el acabado de la madera en muebles o en construcción, lo que reduce la posibilidad de establecimiento. e) Es recomendable que la madera en uso sea inspeccionada una vez al año con el objeto de detectar infestaciones recientes. Los insectos se pueden controlar cuando sus poblaciones son incipientes y están cerca de la superficie de la madera, mediante la aplicación de insecticidas de contacto. Cuando se encuentren infestaciones bien establecidas el control es más difícil y debe realizarlo personal especializado. En áreas urbanas se deben derribar los árboles muertos e infestados y la madera que contiene insectos se debe incinerar o fumigar, ya que constituye un foco de

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infestación. En los árboles vivos que tengan infestaciones en las ramas se deben realizar podas sanitarias y proteger los muñones recién cortados con una mezcla de insecticida y fungicida (Cibrián et al. 1995).

3.3. Asociación termitas-protozoarios El mutualismo es un tipo de asociación entre dos organismos diferentes donde ambos organismos se benefician con dicha asociación. Casi todos los insectos con este tipo de asociación tienen una dieta que es incompleta en uno o más factores nutricionales. Generalmente se alimentan de madera, pluma y pelos, por lo que es muy común que tengan deficiencias en nitrógeno y vitaminas, de aquí que dicha asociación obtienen los nutrientes faltantes al ser suministrados por los simbiontes. Hay tres tipos de relaciones insecto-microorganismos catalogados como simbiosis mutualista: a) Uno en la cual los simbiontes existen separadamente pero en una asociación más o menos común o regular, como ocurre en hormigas, termitas superiores y coleópteros cultivadores de hongos y los hongos que cultivan; b) Otra categoría es aquella en la que los simbiontes viven dentro del insecto pero extracelularmente, como las bacterias y protozoarios que viven libremente en el lumen del tracto digestivo (exosimbiontes) de las termitas inferiores y c) Aquella asociación en la cual los simbiontes viven llamados

micetomas

localizados

en

en cavidades de órganos especiales diversos

tejidos

de

los

insectos

(endosimbiontes), este tipo se ejemplifica en las cucarachas (Méndez et al. 2002). El papel de los protozoarios en las termitas inferiores es muy importante porque éstas se alimentan de madera que es fuente de celulosa, hemicelulosa y pentosa que son desdobladas durante la digestión la cual se da en el intestino posterior bajo la acción de los protozoarios mediante una fermentación anaeróbica (Boush y Coppel, 1974; Breznak y Brune, 1994, citados por Méndez et al. 2002). Las bacterias en las termitas permiten reciclar el nitrógeno (Méndez et al. 2002). El hospedante (termita) beneficia a los protozoarios proporcionando un ambiente favorable para su protección y desarrollo. Otros protozoarios que no se alimentan de madera actúan como comensalismo. Las especies de protozoarios que

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se reportan para los diferentes géneros de termitas de acuerdo con (Kyrby, 1934) son: En Zootermopsis angusticollis los protozoarios encontrados son: Streblomaslix strix, Tricercomitus termopsidis, Trichomonas termopsidis, Hexamastix termopsidis, Trichonympha campanuda, Trichonympha sphaerica, Trichonympha collaris, y dos gregarines, Hirmocystis termitis y Kofoidina ovata. En Incisitermes minor se tienen los siguientes protozoarios: Tricercomitus divergens, Monocercomonas sp., Oxymonas minor, Staurojoenina assimilis, y Metadevescovina cuspidis. Marginitermes hubbardi contiene Tricercomitus divergens, Staurojoenina sp., Oxymonas hubbardi, y Metadevescovina debilis, spirochaetes y bacterias. Parancotermes simplicicornis contiene Gygantomonas lighti, Oxymonas dimorpha,

Tricercomitus

divergens,

Trichomonas

sp.,

Janickiella

sp.,

Monocercomonas sp., Spirotrichonympha polygyra, Spironympha sp., Hoplonympha natator, y Kofoidia loriculata. Reticulitermes

hesperus

contiene

una

larga

lista

de

los

siguientes

protozoarios: Trichonympha agilis, Microjocnia rateliffei, Torquenympha octoplus, Spironympha

porteri,

Spironympha

ovalis,

Spirotrichonympha

flagellata,

Holomastigotes elongatum, Dinenympha fimbriata, Dinenympha sp., Pyrsonympha major, Pyrsonympha minor, Pyrsonympha granulata, y por último Hirmocystis termitis. La fauna intestinal en Reticulitermes tibialis también se ha encontrado en Reticulitermes hesperus, pero no se ha estudiado con detalle. De acuerdo a la literatura sólo se ha observado Tricomonas trypanoides en las termitas pero no en Reticulitermes hesperus. Heterotermes aureus contienen Pseudotrichonympha sp., Holomastigoloides sp., y Spironympha sp. En los géneros de Amitermes relativamente se han encontrado pocos protozoarios. Tricomonas lighli se han encontrado en todas las especies de Amitermes examinados. Nyctotherus silvestrianus ha sido encontrado en Amitermes silvestrianus, Amitermes minimus, y Amitermes emersoni.

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3.4. Ácido bórico 3.4.1 Definición El ácido bórico (H3BO3) es una sustancia blanca cristalina ligeramente soluble en agua fría (1,95 g en 100 g de agua a 0ºC) y muy soluble en agua hirviente (27,5 g a 100ºC). Este ácido se extrae de ciertas aguas naturales de origen volcánicas, principalmente en los marjales toscanos (región Toscana del norte de Italia), pero también se fabrica tratando bórax con ácido sulfúrico o ácido clorhídrico (Anónimo, 20021 ). El ácido bórico, descubierto en 1702 por Homberg, abunda bastante en la naturaleza: se encuentra en ciertas agua minerales y en el vapor de agua que sale del suelo desprendidos de las hendiduras del suelo en Toscana (Italia). Existe igualmente bajo la forma de boratos: de sodio (bórax), de calcio (borocalcita), de magnesio (boracita) (Anónimo, 20022).

3.4.2. Usos del ácido bórico Los protectores químicos a base de ácido bórico son lavables por el agua por lo que su ámbito de actuación se limita a la madera de interiores. Poseen caracteres retardantes del fuego, lo que les hace aún más aconsejables para madera de interior. Estos protectores se emplean con una concentración entre el 10% y 45% y una temperatura máxima de 600 C. Los productos comerciales más conocidos son el Timbor y el Boracol. Estos protectores se pueden emplear solos o bien mezclados con pentaclorofenato sódico, Captanol, Benlate, etc. a fin de incrementar su poder fungicida. Además en solución líquida este tipo de protectores se emplea de las formas siguientes: 1) Barras de boratos fundidos, en orificios de la madera; 2) Boratos en solución de glicol para la protección de postes y 3) Boratos de cinc, en tableros (Rodríguez, 1998). 1

Anónimo (2002). Ambiente ecológico. Diccionario ecológico. Consultado: agosto de 2002. Disponible en: http://www.ambiente-ecologico.com/ediciones/diccionarioEcologico/diccionarioEcologico.php3

2

Anónimo (2002). Algunos compuestos. Consultado: http://212.73.32.210/hosting/000b6/acavir/trabajos/comp.htm

agosto

de

2002.

Disponible

en:

11

El ácido bórico es un leve antiséptico con frecuencia incorporado a los polvos de talco. Se usa como fundente en soldaduras o bronceados, en el endurecimiento de superficies de acero y en las industrias de cristalería y locería (Anónimo, 20021). El ácido bórico se emplea en solución como antiséptico y sirve para la conservación de ciertas materias orgánicas fácilmente alterables (colas, engrudos, sustancias alimenticias). Entra en la composición de los esmaltes y de algunos vidrios especiales, como el Pyrex y el flint (Anónimo, 20022). El uso razonable de insecticidas poco tóxicos (como el ácido bórico) en cebos para atraer termitas, puede ser un método efectivo para controlar a las termitas subterráneas. Este método confina el uso de sustancias químicas a áreas específicas y reduce la posibilidad de exposición a humanos o animales (Anónimo, 19993). Londoño (1991) menciona que el bórax ha sido tradicionalmente usado para el control de plagas caseras. El bórax (Na2B4O7) y el ácido bórico (H3BO3) se utilizan para el control de larvas de Díptera, hormigas y cucarachas. El ácido bórico también se aplica en baños sobre el cuerpo de ovejas contra moscas hematófagas de la familia Calliphoridae (Brown, 1951, citado por Londoño, 1991). Metcalf (1990), citado por Londoño (1991), comenta que el control de la cucaracha Blattella germanica, es uno de los problemas serios que afrontan ciertas áreas urbanas de los Estados Unidos. En principio se usaban polvos de fluoruro de sodio y piretrina insulflados en las grietas y esquinas obscuras. Posteriormente se usó clordano, malathion, diazinon, dicapton, ronnel chlorpirifos y propoxur. En fechas más recientes se ha recurrido al uso del ácido bórico al 10% en cebo con azúcar. Así mismo, se establece que el ácido bórico es un veneno de acción estomacal efectivo. Aunque no es muy tóxico ha dado excelentes resultados si se expone por varias semanas en los lugares frecuentados por las cucarachas. Esta sustancia es además muy económica y no representa ningún peligro para la salud.

1

/íbidem

2

/íbidem

3

Anónimo (1999). World Wildlife Fund. Alternativas exitosas, seguras y sostenibles para los contaminantes orgánicos persistentes (en línea). Consultado: agosto de 2002. Disponible en: http://www.panda.org/toxics/downloads/successful_spanish.pdf

12

Las soluciones empleadas son productos de las sales minerales del elemento boro, eficaces contra el ataque de hongos e insectos destructores de la madera, siempre que se alcance la retención mínima necesaria en el centro de la sección. Su eficacia contra los agentes mencionados está reconocida en numerosos trabajos y la respaldan investigaciones metódicas. La efectividad de estas sales contra los hongos manchadores es variable (Erdoiza y Echenique, 1980). Las aplicaciones de ácido bórico, además de servir para el combate de Anastrepa ludens, podrían ser de utilidad para las plantas ya que son comúnmente utilizados para cubrir deficiencias de boro en árboles frutales (Front de Mora, 1954, citado por Londoño, 19991). El boro soluble en el suelo está principalmente en forma de ácido bórico y en esta forma se cree que es tomado por las plantas. Es relativamente inmóvil dentro del vegetal y es translocado por el xilema (Smith, 1996; Mengel y Kirkby, 1982, citado por Londoño, 1991); sostienen que los tejidos meristemáticos requieren un constante suministro de boro para mantener su actividad. Por su parte Gil (2003)* menciona que el ácido bórico, en hidroponia, es utilizado como fuente de micronutrientes en las plantas y fertilización foliar de las mismas.

3.4.3. Ácido bórico en termitas Grace y Yamamoto (1994) emplearon en Coptotermes formosanus (Shiraki) soluciones de borato de sodio con agua al 10% (Timbor) y borato de sodio con glicol al 23.5% (Bora-Care) aplicadas a una cara de la madera de construcción en abeto y difundida por 1 a 10 semanas. Así mismo, en las primeras evaluaciones obtienen resultados representadas por mortalidades del 64.5% (Timbor) y 100% (Bora-Care). En los análisis del laboratorio, las termitas confinadas en la proximidad a la madera tratada con el borato de sodio al 23.5% (Bora-Care), al entrar en contacto con la superficie de la madera tratada, murieron más rápidamente que en las soluciones acuosas del borato de sodio al10% (Timbor). *

Gil, V. I. Comunicación personal (2003). Profesor Investigador. Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Estado de México. C. P. 56230.

13

Scheffrahn, Su y Busey (1997), en una prueba biológica para determinar la eficacia del octaborato disódico tetrahidratado (DOT) en la mortalidad y producción fecal de dos especies de termita de madera seca, Incisitermes snyderi (Light) y Cryptotermes brevis (walker), mediante la exposición y simulación en condiciones de laboratorio en concentraciones de 980 000 ppm (Timbor) y 100 000 ppm (Timbor), obtuvieron resultados representadas por mortalidades del 16.5% y 14.2% en I. snyderi después de cuatro semanas de acuerdo al orden de las concentraciones citadas anteriormente. Por otra parte, en C. brevis las mortalidades fueron del 13.8% en las concentraciones de 980 000 ppm y 20.3% en concentraciones de 100 000 ppm, respectivamente.

3.4.3.1. Métodos de tratamiento de la madera con ácido bórico

3.4.3.1.1. Inmersión instantánea Este método consiste en sumergir a la madera en estado verde en un recipiente que contiene la solución preservante hidrosoluble, luego de este proceso, es necesario colocar a las piezas tratadas una cubierta de plástico u otro material para evitar la evaporación y permitir que el preservante se difunda dentro de la madera. El tiempo está relacionado con el tamaño de la pieza, la retención del preservante en la superficie de la madera mejorará si dicha superficie no ha sido cepillada, la difusión del preservante estará sujeto a varios factores: espesor, contenido de humedad, peso específico de la madera, concentración de la solución, tiempo y coeficiente de difusión. Generalmente se utilizan mezclas químicas de bórax y ácido bórico a concentraciones de 20 a 30 % y se logra una mayor cantidad de radicales activos, proporcionando una mayor efectividad en la protección de la madera. Es necesario tomar ciertas precauciones, como el de no cepillar las superficies tratadas, y utilizar maderas menos densas (Vaca de Fuentes, 1998).

14

3.4.3.1.2. Inmersión caliente Generalmente este proceso se efectúa en maderas que se utilizarán para la construcción y consiste en sumergir las piezas dentro de un tanque conteniendo una solución caliente de compuestos de boro con una concentración de 3 a 6% de equivalente en ácido bórico, durante la inmersión, el preservante se difunde dentro de la madera, el tiempo de inmersión varía de acuerdo a factores como concentración de la solución y dimensión de las piezas (Vaca de Fuentes, 1998).

3.4.3.1.3. Tratamiento propuesto por Erdoiza y Echenique (1980)

La madera que se va a tratar deberá estar verde (contenido de humedad mayor al 60%), sin que presente ataques de hongos e insectos. La concentración del preparado debe ser del 20% de ácido bórico equivalente. Para obtener 100 litros, se mezclan 5 kg de ácido bórico con 7.70 kg de bórax decahidratado. Se utiliza agua caliente, aproximadamente a 800 C, para que se disuelva con facilidad. Se agregan, lentamente, las sales previamente mezcladas y se agita hasta que estén completamente disueltas. Las tablas se sumergen dentro de la solución (concentración del 20% de ácido bórico equivalente), durante diez segundos, procurando que la solución las cubra por completo. Al sacarlas, se dejan escurrir durante cinco segundos. Inmediatamente después se colocan unas plataformas, de tal manera que queden una junto a la otra y una encima de la otra, evitando en lo posible, los espacios vacíos que permitan la circulación del aire. Las pilas pueden tener unos 5 m3 de madera. Se cubren en su totalidad con polietileno transparente (de 0.5 mm de grueso), fijándolo perfectamente a la plataforma por diez semanas.

15

Las maderas tratadas adquieren las siguientes características: a) Quedan protegidas en contra de los termes de madera seca e insectos, comúnmente deterioradores de muebles. b) Quedan protegidas en contra de hongos e insectos, siempre y cuando se use en interiores donde no exista condensación de agua, sin que tengan contacto con el suelo y que estén protegidas de la intemperie. c) Con este método y este tipo de sal, se logra una impregnación completa en toda la superficie transversal, susceptible de la madera. d) Las sales de boro no son dañinas o venenosas para el hombre ni para los animales. La superficie de la madera queda, además, limpia en su superficie y no presenta olor. e) El precio módico de las sales y del método de aplicación no afectan, prácticamente, el precio de la madera aserrada. f) Las maderas no sufren modificación alguna en sus propiedades físicas y mecánicas. Pueden ser pintadas, barnizadas, pegadas, lijadas, etc. sin ningún inconveniente. g) La madera tratada no deteriora plásticos, cemento, hule, mastique, chapopote, etc., y no es corrosiva en contacto con metales ferrosos. h) Con el método por difusión no son necesarios equipos costosos. Este método de tratamiento es de fácil adaptabilidad en pequeños aserraderos y zonas rurales sin necesidad de mano de obra especializada.

16

4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1. Área de estudio El presente estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Entomología Forestal perteneciente a la División de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma Chapingo; en el kilómetro 38.5 de la carretera México-Texcoco, a una altitud de 2250 msnm y entre las coordenadas 190 29´ 41´´ de latitud norte y 980 53´ de longitud oeste (Álvarez, 1999).

4.2. Colecta de termitas La colecta de termitas de madera seca (Incisitermes marginipennis) se llevó a cabo en el Estado de México; ya que es la zona central del país donde el ataque sobre madera seca en uso ha causado importantes pérdidas económicas (Arcos, 1999). Se colectó una colonia con representantes de todas las castas (ninfas, soldados y reproductores). También se colectaron termitas en el municipio de Cardonal, Hidalgo.

4.3. Mantenimiento de las termitas Se mantuvieron en el laboratorio una semana antes de llevar a cabo la prueba. Esto fue con la finalidad de lograr una aclimatación a las condiciones de laboratorio. Para ello, se limpiaron los residuos y polvo, entre otros, para colocarlas dentro de cajas Petri cerradas herméticamente, acondicionadas en su interior con 2 papeles filtro sin tratamiento, el cual sirvió de alimento para las termitas. Así mismo, las cajas Petri se mantuvieron en una estufa (Marca Thelco, Modelo 16) a una temperatura de 26 0C ± 2 0C, con una humedad relativa ambiente y a completa oscuridad.

4.4. Obtención del ácido empleado El ácido bórico empleado para la realización del presente estudio, fue obtenido por el distribuidor de productos y equipos de laboratorio “QUÍMICA LAITZ”. Las características de pureza que tienen el producto son las siguientes: 17

Ensayo (H3BO3)

Mín. 99.5

%

Insoluble en metanol

Máx. 0.005

%

No volátil con metanol

Máx. 0.05

%

Cloruros (Cl)

Máx. 0.001

%

Fosfatos (PO4)

Máx. 0.001

%

Sulfatos (SO4)

Máx. 0.01

%

Arsénico (As)

Máx. 0.0001

%

Calcio (Ca)

Máx. 0.005

%

Metales pesados (como Pb)

Máx. 0.001

%

Fierro (Fe)

Máx. 0.001

%

Las propiedades del ácido empleado son: Polvo blanco sin olor, ligeramente untuoso al tacto, funde cerca de 1600C, 1g se disuelve en 18 ml de agua fría, en 4 ml de agua hirviendo y en 4 ml de glicerol.

4.5. Establecimiento de ensayos Se prepararon soluciones acuosas de ácido bórico con agua al 3%, 5%, 7%, 10% y testigo (sin concentración), colocadas en vasos de precipitado que fueron calentadas posteriormente para facilitar la disolución. En cada una de las preparaciones se sumergieron, durante 10 minutos, 2 papeles filtro con dimensiones de 9 cm diámetro, previamente pesados. Posteriormente, se colocaron las piezas tratadas en cajas Petri y se secaron durante 24 horas al aire libre. En el caso del Testigo, sólo se sumergieron en agua. Después del tratamiento de los papeles, éstos se colocaron en otras cajas Petri junto con las termitas. En cada caja Petri (Fig. 1), se colocaron dos papeles filtro tratados con el ácido bórico a excepción del Testigo y un vidrio de 4 mm de espesor cortado circularmente con un diámetro de 9.2 cm.

18

Figura 1. Cajas Petri mostrando el cristal y papel filtro.

Se cortaron secciones de tubo pvc de 5 mm de altura (con dimensiones de 2 cm de diámetro) y se pegaron en el centro de cada vidrio de tal forma que, al momento de colocarlo dentro de cada caja Petri, liberó un espacio (5 mm de altura). Esto fue con la finalidad de reducir la cantidad de oxígeno presente en las cajas Petri aun cerradas herméticamente; ya que las termitas requieren un bajo contenido de oxígeno para cumplir sus funciones vitales. Antes de cubrir las cajas se colocaron 51 termitas (50 ninfas y 1 soldado) en un primer bloque que fue utilizado para evaluar la mortalidad y consumo de papel y 20 ninfas en el segundo (sin soldado) utilizada para evaluar la supervivencia de protozoarios, y se mantuvieron a una temperatura de 26 0

C ± 2 0C, humedad relativa ambiente y completa oscuridad durante 21 días que duró

el experimento. Los tratamientos que se probaron fueron los siguientes: T0 = Testigo (0.0%)

T3 = 7 % de ácido bórico

T1 = 3 % de ácido bórico

T4 = 10 % de ácido bórico

T2 = 5 % de ácido bórico

4.6. Unidad experimental La unidad experimental estuvo constituida

por cada caja Petri más los 2

papeles filtro y 51 termitas (50 ninfas y 1 soldado) para el primer bloque, y 20 ninfas (sin soldado) para el segundo bloque.

19

4.7. Diseño experimental Se utilizó un diseño experimental completamente al azar

con cinco

repeticiones y cinco tratamientos (Fig. 2). La ecuación del diseño fue el siguiente: Yij = µ + τi + εij 4.8. Toma de datos 4.8.1. Mortalidad de termitas Para evaluar la mortalidad de las termitas, se tomaron datos a los 7, 14 y 21 días, contando el número de termitas muertas con la ayuda de un estereoscopio, y se registraron en el formato 1 del Anexo 1.

4.8.2. Efecto en la fauna intestinal Debido a la necesidad de verificar el posible efecto del ácido bórico en la fauna intestinal de las termitas, se realizaron pruebas con los mismos tratamientos y las mismas repeticiones. Para ello, se diseccionó una termita en todas las repeticiones de cada tratamiento, con la finalidad de observar bajo el microscopio el efecto sobre los protozoarios bajo las dosis aplicadas. Para observar los exosimbiontes, se tomó entre los dedos a una ninfa de I. marginipennis, se presionó ligeramente el abdomen y al aparecer una gota de exudado por su ano, se tomó con una aguja de disección colocando el exudado en un portaobjeto con solución salina (0.6% de NaCl). Antes de colocar el cubreobjetos, se colocaron cuatro “pedacitos” de cubreobjetos para evitar aplastar a los microorganismos. Después se observaron al microscopio con el objetivo de 10x. Para determinar la acción del ácido bórico, se diseccionó cada 7 días una termita viva en cada repetición y tratamiento con la finalidad de verificar la presencia de organismos degradadores de celulosa. Para ello, la toma de datos se registró mediante el formato 2 del Anexo 1.

20

Concentración 3%

Concentración 0%

Concentración 5%

Concentración 7%

Concentración 10%

Figura 2.Montaje de los tratamientos a base de ácido bórico en papel filtro bajo diferentes concentraciones con cinco repeticiones (antes de colocar las termitas). 21

4.8.3. Efecto del ácido bórico sobre el consumo de papel filtro

Para determinar el efecto del ácido bórico en la protección del papel filtro, al final del experimento (21 días después de aplicados los tratamientos) se midió la superficie consumida en los 2 papeles filtro con una malla de puntos para todos los tratamientos, en el formato 3 del Anexo 1 se registraron los datos.

4.9. Análisis de datos

Con los datos obtenidos de los formatos se elaboró una base de datos, la cual permitió analizar estadísticamente (utilizando SAS versión 2) las variables respuesta de interés “mortalidad de termitas, consumo de papel y supervivencia de protozoarios simbiontes”. Se practicaron análisis de varianza y pruebas de comparación de medias con Tukey. El modelo empleado fue el siguiente: Yij = µ + τi + εij Donde: i

= 0,1, 2, 3, 4

j=

1, 2, 3, 4, 5

Yij = Mortalidad de termitas, consumo de papel y supervivencia de protozoarios simbiontes en la j-ésima repetición del i-ésimo tratamiento. µ = Efecto medio general τi = Efecto atribuido al i-ésimo tratamiento εij = Error aleatorio

En el Anexo 2 se presentan los programas de SAS utilizados y las salidas de los resultados de las corridas. Previo al análisis de varianza y comparación de medias mediante Tukey, se realizó una prueba de normalidad a cada una de las variables con la finalidad de verificar si cumplían la suposición de normalidad, es decir, una prueba en la cual los datos empleados y sus respectivas salidas fueran confiables. Para ello se empleó la prueba de Shapiro-Wilk (Anexo 4). Esta prueba es recomendable para muestras pequeñas, es decir, para muestras de tamaño n ≤ 20. Dada una muestra aleatoria de 22

tamaño n: x1, ….x2, …xn, en el proceso para probar la hipótesis nula Ho: la muestra aleatoria tiene una distribución normal; consiste en calcular la estadística Wc. La regla de decisión consiste en rechazar Ho si Wc < Wt con un nivel de significancia previamente establecido (Ramírez y López, 1993). Se aplicó este tipo de prueba a todos los datos colectados pero no resultaron normales. Para ello, requirieron de realizar una transformación que se muestra en el anexo 2. Se realizó una transformación utilizando la técnica denominada transformación angular. Esta técnica permite expresar un conjunto de observaciones consignadas en porcentaje (los cuales no se distribuyen en forma normal) en una escala en la cual se alcanza la normalidad (Rocha, 1999). Para transformarlos se utilizó la siguiente fórmula (Canché y López, 2000): Y = Arc sen

(X/51)

Donde: Y = Valor transformado X = Valor original (Número de termitas muertas) 51= Significa el número de termitas en cada unidad experimental Arc sen = Función arcoseno

En el caso de los datos sobre mortalidad de termitas en la última evaluación (veintiún días) y supervivencia de protozoarios simbiontes, aun con los datos transformados no corrigieron los supuestos de normalidad. Por lo tanto, se optó por utilizar la prueba de Kruskal-Wallis. Esta es una técnica no paramétrica empleada en los datos cuando la suposición de normalidad como la homogeneidad de varianzas podría no cumplirse (Infante y Zárate, 1996). Para el análisis de los datos, se tomó en cuenta el siguiente procedimiento: Se consideran 3 ó más poblaciones representadas por igual número de muestras. Las poblaciones fueron “tratamientos” y estuvimos interesados en la hipótesis de igualdad de tratamientos (poblaciones) (Conover, 1980). Las suposiciones para la prueba son: a) Cada observación puede ser expresada como: Xij = µ + τj + εij Donde: µ = Media general de las observaciones (desconocida).

23

τi = Efecto del j-ésimo tratamiento. εij = Errores independientes uno de otro.

b) Las t muestras son muestras aleatorias de sus respectivas poblaciones, y además son independientes entre sí. c) La escala de medición es al menos ordinal.

Las hipótesis a probar son:

Ho: Los tratamientos tienen el mismo efecto sobre la mortalidad de termitas. Ha: Algún tratamiento es diferente. Ho: Los tratamientos tienen el mismo efecto sobre la supervivencia de protozoarios. Ha: Algún tratamiento es diferente. Infante y Zárate (1996), mencionan que el primer paso consiste en asignar rangos a las n1 + n2 + ... nt observaciones. Sea N = n1 + n2 + ... + nt el número total de observaciones, entonces a Yij (i = 1, ..., t; j = 1,..., ni) le corresponderá un rango entre 1 y N. La estadística para la prueba es: t ⎛ Ri2 12 T = ⎜⎜ ∑ ⎝ N ( N + 1) i =1 n i

⎞ ⎟ − 3 ( N + 1) ⎟ ⎠

Donde: Ri = Rangos

La regla de decisión se define de la siguiente manera: Rechazar Ho si T > X α2( t −1) En el caso de empates, se calculan rangos promedio si se están utilizando estimaciones para muestras grandes. Para ello, es necesario utilizar la estadística T* en lugar de T, T* se define por:

24

T *=

T

(

)

r ⎡ e j e 2j − 1 ⎤ ⎢1 − ∑ ⎥ 2 ⎢⎣ j =1 N ( N − 1) ⎥⎦

La prueba completa de Kruskal-Wallis con los resultados sobre mortalidad de termitas y supervivencia de protozoarios simbiontes se presenta en los Anexos 3 y 5. Para el análisis del papel filtro consumido al final del experimento, no lograron corregirse los supuestos de normalidad utilizando las transformaciones citadas con anterioridad, debido a la baja cantidad de peso que se registró antes de montar el experimento lo cual aumentó después de haber concluido el presente estudio porque, a medida que las termitas consumían parte del papel filtro “defecaban” de forma casi líquida de tal forma que contribuían al aumento del peso en el papel tratado. Esto conllevó a muchos errores de registro de peso, es decir, no se logró estimar el consumo real de papel filtro. Sólo se optó por calcular el consumo por medio de la superficie consumida con la ayuda de una malla de puntos y posteriormente, estos resultados fueron convertidos en porcentajes. Canche y López (2001) mencionan que en muchas ocasiones se presenta una situación en la cual no es válido un análisis directo de los datos, esto sucede cuando las observaciones provienen de conteos o cuando están expresados en porcentajes de datos tomados por conteos. Por lo tanto, no cumplen con los supuestos. De acuerdo a estas observaciones fue necesario hacer una transformación, pero no siempre se cumplieron los supuestos mencionados, por lo que también fue necesario realizar la Prueba de Kruskal-Wallis, los resultados de esta prueba se presentan en el Anexo 6.

25

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1. Efecto del ácido bórico sobre la mortalidad de termitas 5.1.1. Mortalidad a los siete días

De acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis de varianza (Cuadro 2), podemos apreciar que existen diferencias significativas (pF

Chi-Square 0.0002

58

Comparaciones múltiples basadas en el procedimiento de Kruskal-Wallis

1. Datos con rangos asignados T0

R0

T1

R1

T2

R2

T3

R3

T4

R4

(X0)

(X0)

(X1)

(X1)

(X2)

(X2)

(X3)

(X3)

(X4)

(X4)

11

4

45

9.5

49

14

50

17

51

22

4

1

39

7

47

11.5

51

22

49

14

6

2

42

8

49

14

51

22

51

22

26

5

45

9.5

50

17

51

22

51

22

7

3

30

6

47

11.5

50

17

51

22

Ri

15

40

68

100

102

ni

5

5

5

5

5

2. Cálculo de las k (k-1)/2 diferencias absolutas. І Ru. – Rv. І , u < v ni

Donde R1. , R2. ,…, Rk son tales que Ri. =

∑ R(X j =1

ij

) / ni

k (k-1)/2; 5 (5-1)/2 = 10 diferencias absolutas 3. Decidir si τu ≠ τv (si el número de tratamientos es mayor que 3 ó los tamaños de muestra son mayores que 5) mediante la fórmula siguiente:

⎧ ⎪ І Ru. – Rv. І ≥ ⎨Z ⎛ ⎧ α ⎫ ⎞ ⎪⎩ ⎜⎜⎝ 1 − ⎨⎩ k ( k −1) ⎬⎭ ⎟⎟⎠

⎫ (N (N + 1) / 12)(1 / nu + 1 / nv )⎪⎬ ⎪⎭

Donde R i = y Z

(1−α / ( k ( k −1) ) es

Ri ni

el cuantil obtenido de las tablas de la normal estándar.

4. Cálculo de las estadísticas. R0 = 15/5 = 3

R1 = 40/5 = 8

R3 = 100/5 = 20

R2 = 68/5 = 13.6

R4 = 102/5 = 20.4

59

5. Obtener el valor de Z.

Z⎛

⎧ α ⎫⎞ ⎜1− ⎨ ⎬ ⎟⎟ ⎜ ⎝ ⎩ k ( k −1) ⎭ ⎠

(N (N + 1) / 12)

= Z⎛

⎧ 0.05 ⎫ ⎞ ⎜1− ⎨ ⎬ ⎟⎟ ⎜ ⎝ ⎩ 5 ( 5 −1) ⎭ ⎠

(25 (25 + 1) / 12)

= 0.9975 (7.3598)= 2.81

(7.3598) = 20.681

6. Resultados de las comparaciones múltiples para detectar diferencias de mortalidad de termitas en los cinco tratamientos.

(1 / nu + 1 / nv )1 / 2

(N (N + 1) / 12) x (1 / nu + 1 / nv

(u, v)

І Ru. – Rv І

(0,1)

5

(1 / 5 + 1 / 5)1 / 2

13.079

(0,2)

10.6

(1 / 5 + 1 / 5)1/ 2

13.079

(0,3)

17

(0,4)

17.4

(1 / 5 + 1 / 5)

(1,2)

5.6

(1 / 5 + 1 / 5)1/ 2

(1,3)

12

(1 / 5 + 1 / 5)1/ 2

13.079

(1,4)

12.4

(1 / 5 + 1 / 5)1/ 2

13.079

(2,3)

6.4

(2,4)

6.8

(1 / 5 + 1 / 5)

13.079

(3,4)

Z⎛

⎧ α ⎫⎞ ⎜1− ⎨ ⎬ ⎟⎟ ⎜ ⎝ ⎩ k ( k −1) ⎭ ⎠

13.079*

1/ 2

13.079* 13.079

1/ 2

13.079

(1 / 5 + 1 / 5)

1/ 2

0.4

13.079

Como se puede observar los tratamientos 0 y 3, 0 y 4 son diferentes con un nivel de significancia del 5%.

7. Forma de representar las diferencias entre los tratamientos Agrupación

Media

N

Tratamiento

A

21.1

5

0

AB

78.8

5

1

95

5

2

BCD

99.2

5

3

BCD

99.2

5

4

ABC

60

ANEXO 4. Corrida del programa SAS para realizar la prueba de normalidad de la variable mortalidad de termitas en Chapingo, México; 2003.

Evaluación después de siete días con datos transformados. DATA UNO; INPUT RESTRANS; CARDS; 0.14049 0.19935 0.00000 0.67670 0.19935 0.14049 0.14049 0.31847 0.24498 0.14049 0.97628 0.55147 0.59452 0.45873 0.69670 0.93466 0.57320 1.08782 0.67670 0.87410 0.81483 0.61548 1.08782 0.75597 0.81483 PROC PRINT; PROC CHART; HBAR RESTRANS; PROC UNIVARIATE NORMAL PLOT; VAR RESTRANS; RUN;

61

HOJA DE RESULTADOS OBS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

RESTRANS 0.14049 0.19935 0.00000 0.67670 0.19935 0.14049 0.14049 0.31847 0.24498 0.14049 0.97628 0.55147 0.59452 0.45873 0.69670 0.93466 0.57320 1.08782 0.67670 0.87410 0.81483 0.61548 1.08782 0.75597 0.81483

Tests for Normality Test Shapiro-Wilk Kolmogorov-Smirnov Cramer-von Mises Anderson-Darling

--Statistic--W D W-Sq A-Sq

0.937615 0.140422 0.0832 0.549805

-----p Value-----Pr < W 0.1304 Pr > D >0.1500 Pr > W-Sq 0.1861 Pr > A-Sq 0.1448

62

Evaluación después de catorce días con datos transformados. DATA UNO; INPUT RESTRANS; CARDS; 0.24498 0.24498 0.19935 0.77559 0.37952 0.77559 0.81483 0.83450 0.87410 0.63613 1.25233 1.13726 1.13726 1.19127 1.16358 1.28694 1.25233 1.43031 1.57080 1.37145 1.25233 1.22069 1.57080 1.43031 1.57080 PROC PRINT; PROC CHART; HBAR RESTRANS; PROC UNIVARIATE NORMAL PLOT; VAR RESTRANS; RUN;

63

HOJA DE RESULTADOS OBS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

RESTRANS 0.24498 0.24498 0.19935 0.77559 0.37952 0.77559 0.81483 0.83450 0.87410 0.63613 1.25233 1.13726 1.13726 1.19127 1.16358 1.28694 1.25233 1.43031 1.57080 1.37145 1.25233 1.22069 1.57080 1.43031 1.57080

Tests for Normality Test Shapiro-Wilk Kolmogorov-Smirnov Cramer-von Mises Anderson-Darling

--Statistic--W 0.907842 D 0.204004 W-Sq 0.129472 A-Sq 0.794784

-----p Value-----Pr < W 0.0273 Pr > D W-Sq 0.0431 Pr > A-Sq 0.0356

64

Evaluación después de veintiún días con datos sin transformar. DATA UNO; INPUT RES; CARDS; 11 4 6 26 7 45 39 42 45 30 49 47 49 50 47 50 51 51 51 50 51 49 51 51 51 PROC PRINT; PROC CHART; HBAR RES; PROC UNIVARIATE NORMAL PLOT; VAR RES; RUN;

65

HOJA DE RESULTADOS OBS RES 1 11 2 4 3 6 4 26 5 7 6 45 7 39 8 42 9 45 10 30 11 49 12 47 13 49 14 50 15 47 16 50 17 51 18 51 19 51 20 50 21 51 22 49 23 51 24 51 25 51

Tests for Normality Test Shapiro-Wilk Kolmogorov-Smirnov Cramer-von Mises Anderson-Darling

--Statistic--W 0.69124 D 0.299099 W-Sq 0.604217 A-Sq 3.302653

-----p Value-----Pr < W D W-Sq A-Sq D W-Sq A-Sq