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• Andres Felipe Cendoya Gaviria

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IMPACTOS NOCIVOS DE LOS PLAGUICIDAS EN ANIMALES: El Caso de la Hormoligosis Rodrigo Vergara Ruiz IA M.Sc Consultor Los productores agrícolas y pecuarios en todo el mundo, demuestran su perplejidad ante el hecho evidente: A pesar del empleo descomunal de plaguicidas, los problemas con insectos-nocivos, están ahí.

Introducción 

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La historia de los plaguicidas puede ser incierta aunque:  Homero: “Efecto purificador” del azufre  Jerjes (Rey de Persia) (400 ac): Flores piretro  Chinos: 900 arsenicales Roedores  Epoca I: 400 ac Mediados siglo XIX (*)  La era de los fumigantes y derivados del petróleo es la época II: (*) Principios siglo XX  La era de los productos sintéticos: 1920 ….

En más de 2000 años se usan plaguicidas en zonas del mundo: ¿Cuál ha sido el costo ambiental?

Uso de plaguicidas se promocionó para:   

Incremento de la producción Solución del problema del hambre Control de plagas

Fueron falacias !!! 

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Los plaguicidas en ningún caso incrementarán los rendimientos de los cultivos, si acaso detendrán el daño de las plagas Metcalf, R.L., Luckmann, W.N. 1990 Problemas: Social – Económico – Político dominación Los insectos – nocivos persisten!

El uso de plaguicidas de forma calendarizada ocasiona más problemas que soluciones.

Los plaguicidas afectan toda forma de vida en el planeta

El consumo de plaguicidas ocasionó: 

Insumo - Dependencia

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“Revolución verde”

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Insostenibilidad agroecosistemas

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Efectos deletéreos de los plaguicidas

¿Que pasó en los agroecosistemas? 

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Rendimientos Costos Tecnologías ??? Monocultivos !!! Dependencia de subsidios

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Pérdida biodiversidad Destrucción EN Eliminación polinizadores Resistencia Resurgencia Residuos tóxicos

Impactos nocivos de los plaguicidas en animales       

Consecuencias nocivas en animales silvestres Efectos deletéreos sobre polinizadores Reducción de enemigos naturales Acción tóxica sobre insectos útiles Daños a animales domésticos Resurgencia de plagas Resistencia a insecticidas

Consecuencias nocivas sobre animales silvestres 

Plaguicidas llegan a áreas silvestres por diversas rutas:  Eliminación directa de: Peces, aves, roedores, ofidios…  Muerte indirecta: Afectaciones en la fisiología

En 20 años se logró la casi extinción en el Tolima de: Peces, perdices, gavilanes, patos, palomas, conejos, armadillos, venados…

Dicofol, produce adelgazamiento de la cáscara de huevos de aves… Metoxyclor impacto en peces Parathion, carbofuran, phorate Aldicarb Alto riesgo para la vida de fauna silvestre 

Mineau y Keith (1993)

¿Qué pasará en Colombia con el uso de un herbicida retirado del mercado, para el control del Buchon de agua en embalse Porce II?

Toxicidad en poblaciones animales

Animales

En el mundo cerca de 40 plaguicidas responsables muerte de aves y mamíferos

Ingestión directa alimentos Contacto – Inhalación Transmisión progenie

Contaminación “involuntaria” de animales

Orlando Céspedes Ortíz, (qepd)

Toxicidad en poblaciones animales Enemigos naturales Parasitoides Depredadores Entomopatógenos

Destrucción

Insectos plagas

Predominio Resurgencia

Efectos nocivos de plaguicidas sobre organismos benéficos Sustancia Parasitoides Depredadores Insecticidas 3.74 3.61 Fungicidas 2.58 2.59 Herbicidas 3.10 2.83 I+F+H 3.57 3.43

P+D 3.65 2.59 2.95 3.47

Escala: 1 a 5 (1 = 0% + ; 2 = < 10% + ; 3 = 10 – 30% + ; 4 = 30 a 90% + ; 5 = > 90% +) +: Mortalidad Croft, B.A. Arthropod biological control agents and pesticides 235 p - 1990

Efectos deletéreos sobre polinizadores En USA, 20% colonias afectadas por plaguicidas. Pérdidas anuales de 13.3 millones de dólares y más pérdidas de polinización, miel… 320 millones de dólares al año. Pimentel et al, 1993

Efectos de endosulfan y clorpirifos 120 ddf, en dosis de 1.72/ha y 1.8 L/ha Ambos insecticidas causaron mortalidad de abejas, aun después de la 111 semanas

Caso de las pasifloraceas alquiler colmenas para frutales… Peligrosos: Actellic, ambush, azodrin, Belmark, cidial, curater, Dursban, EPN, Carbofuran, Clorpirifos, Nuvan…

Impacto del endosulfan y clorpirifos sobre Apis mellifera L  

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Aplicación: 120 ddf Parámetros: Mortalidad, variación áreas cría y residuos (miel, cera, animales) Observaciones: Comportamiento Resultados:  Productos eliminan abejas hasta 11 s.d.a.  Disminuyen oviposición reinas  Agresividad, susceptibilidad patógenos y residuos por endosulfan  Disminución áreas crías Fuente: Bustillo, A y Luque, E 1995

Pérdidas en renglones apícolas Aspecto

Colonias afectadas Miel y cera Disminución producción potencial de miel Alquiler colmenas Pérdidas polinización Total

Costos millones $ us / año 13.3 25.3 27.0 4.0 200.0 319.6

Fuente: Pimentel, D. Bioscience USA (1993)

Reducción de enemigos naturales Collaria sp en pastos destrucción de depredadores Caso de arañas en arroz

Fenvalerate: Monocrotofos: Carbaryl: Dimetoate: CIAT: 1989

Piretroides OP y carbamatos ocasionaron mortalidad del 70% de Tetragnatha Carbofuran (100%) Clorpirifos (96.6%) Deltametrina (90%) Cipermetrina (86%) Sobre Oxyopes salticus Bastidas (1996)

92% 40% 19% 15%

Acción tóxica sobre insectos útiles Utilidad de los insectos 

Productores de sustancias: Ceras, lacas, tinturas, sedas, luz y materiales cáusticos.

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Generan el ácido tánico; consumen malezas (CB)

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Objeto de investigación de uso médico

Caso del gusano de seda 

Impacto de endosulfan y clorpirifos

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s: 5, 50, 100, 150, 200 y 300 ppm

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Aspersión sobre hojas de morera

RESULTADOS 

Ambos insecticidas altos porcentajes de mortalidad

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Capullos de seda, de menor calidad

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Larvas propensas a enfermedades por virus

Impacto del endosulfan y clorpirifos sobre Bombyx mori L. 

Aplicación: Concentraciones 5, 50, 100, 150, 200 y 300 ppm sobre hojas morera

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Experimento: Grupos 20 larvas (L3, L4, L5) diez repeticiones

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Larvas: Alimentadas / 24 horas

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Resultados: Los productos matan gusanos de seda, capullos peor calidad y susceptibilidad al VPN

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El gusano de seda es una alternativa para los productores de café afectados por la broca

Daños a animales domésticos GANADERIA: Intoxicaciones aéreas: Aguas Contaminadas. Consumo de socas de cultivos…

RESULTADOS: Salivación profusa Sudoración lagrimación Diarrea, dolores, temblores, dificultad respiratoria problemas en el caminar Productos: Metil paration, carbaryl monocrotofos, triclorfon, clorpirifos y carbofuran Torres (1983)

Resurgencia de plagas La resurgencia, esta asociada a la desaparición de E.Ns. Son brotes inusitados de una plaga que se creía controlada. En arroz, Tagosodes oryzicolus, Bastidas (1996) halló que 20 dda: Etophenprox, betaciflutrina, cipermetrina, deltametrina, cihalotrina, clorpirifos, clorfluazuron y carbofuran… La población plaga estaba en niveles superiores

Población

Resurgencia: Fenómeno preocupante

pge

Tiempo

Desarrollo histórico de la resistencia a insecticidas 680-700

700 600

Especies resistentes

500 450 400 350 300 250 200 150 50 0

1908 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Años

Redibujado de Georghiou, 1986, Pedigo 2004

Desarrollo de la resistencia Individuos susceptibles Individuos resistentes

Una proporción de los sobrevivientes resistentes se incrementa

Por tener genes resistencia Sobreviven individuos

Se establece una población resistente

Efectos de la resistencia de plagas a plaguicidas

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Incremento de los daños de las plagas Destrucción de enemigos naturales Elevación de los costos de producción Retiro de plaguicidas del mercado Problemas contaminantes

Problemática de los plaguicidas

Plagas en Colombia:

Diatraea saccharalis

400

Phthorimaea operculella

Fases crisis desastre

Area

Heliothis virescens

200 50

70

80

90

00

Años Siembras históricas de algodón

Resistencia de F. occidentalis Productos

Resistencia (RR)

Tau-Fluvalinate

167 - 1300

Deltametrin

15 - 70

Permethrin

32 - 79

Bifenthrin

23- 61

Alpha – Cypermethrin

15 - 45

Acrinathrin

15 - 78

Esfenvalerato

15 - 26 Fuente: Thalavaisundaram, S et al 2008. Pyrethroid resistance in F. occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) and implications for its management in Australia. Aust. J. Entomol R 7: 64-69

La hormoligosis Fenómeno Teoría Bases científicas Conocimiento:

1887: Schulz: Relación dosis – respuesta compuestos tóxicos podría ser bifásica: Respuesta estimulatoria a dosis bajas 1943: Southam – Ehrlich: Hormesis acciones estimulantes a dosis bajas

Hormoligosis, hormesis, …. Fenómeno mediante el cual algunos agentes del entorno (irradiación, temperatura, daños físicos y químicos como plaguicidas en subdosis, etc). Favorecen el incremento de la reproducción y el desarrollo de insectos Aumento de poblaciones.

Aplicación de plaguicidas

Población plaga en tiempo

Hormoligosis , hormesis, aptitud biológica… La AB, es la capacidad de organismos en virtud de su genotipo, para competir con éxito y contribuir con sus genes a las generaciones posteriores. Aplicación

Población

En los insectos fitófagos, la AB, influye en el potencial para modificar la densidad poblacional y convertirse en plagas claves. La AB: es alterada por la exposición a plaguicidas.

La AB, puede ser disminuida o estimulada el efecto de la exposición a dosis sub-letales de insecticidas y logran la expresión de genes de resistencia sobre la AB. Esto tiene efectos sobre la estabilidad de la resistencia en ausencia de la presión de selección.

Aplicaciones

Población

Presión de selección

Tiempo

Hormoligosis , hormesis, aptitud biológica, trofobiosis…

Las plantas exhiben cambios después de la exposición a plaguicidas (fisiología que favorece la nutrición, cambia la calidad del sustrato alimenticio… Murillo 2010) de este modo se presenta la trofobiosis

Las modificaciones en las plantas favorecen el incremento de poblaciones

Diferencias entre el efecto tóxico inmediato y los efectos de los niveles subletales del plaguicida E.T. reducción de la población número porcentaje

Etología Alimentación P. sexual Desarrollo Reproducción Fecundidad Ciclo vital

Dosis subletales y hormoligosis

Casos mundiales con hormoligosis (1) Insectticidas: (OC y OP) Respuesta: Incremento población

Insectticidas: Aldicard, dimetoate, Ethiofencarb

Respuesta: Reducción tiempo prereproducivo incremento longevidad fecundidad – aumento del peso de pulgones (aldicarb y dimetoate)

Insectticidas: Dicofol, esfenvalerato, formetanate y malathion Respuesta: mayor fecundidad

Insectticidas: Bifentrin, acephate, carbofuran y Pyriproxifen Respuesta: Incremento tasa reproductiva. Menor longevidad

Casos mundiales con hormoligosis (2) Insecticidas: Imidacloprid Respuesta: Estimulación de reproducción

Insecticidas: Varios Respuesta: Reducción en reproducción Insecticidas: Spinosad Respuesta: Alargar ciclo de vida: reducción de fertilidad Insecticidas: Spinosad Respuesta: Reducción peso de pupas; huevos mas pequeños: baja eclosión

Jaime Rosero R. (qepd) El colega y amigo Jaime, se destacó por su formación integral desempeño profesional y capacidad investigativa, hoy lo recordamos porque con su inquietud científica siempre estará con nosotros

La hormoligosis en Colombia Problema de ácaros en flores

Sabana de Bogotá

Tetranychus urticae T. cinnabarinus Altas temperaturas épocas secas

Rosas Clavel

Oriente antioqueño

T. urticae en Crisantemos Plaga clave

Aplicaciones: X: 40 / año Negocio plaguicidas 2009:

Veinticuatro mil millones de pesos

Murillo, 2010

Moscas blancas en fríjol

Polífago: Cultivos de invernadero y a campo abierto

a.s.n.m.; épocas secas Evaluaciones Una hectárea de soca de fríjol genera: 26 millones de adultos

Incremento de la densidad poblacional Mayor fecundidad

Negocio de plaguicidas 2009: Seis mil millones de pesos

Mosca blanca, necesidad de conocer el ciclo de vida, para precisar el efecto de un producto en el estado de desarrollo

Huevo: 80 – 300

3 días

Ninfas (I): (Móvil) (Sésiles)

Ninfas (II): 3 días

Adultos (5 - 28 días) Ninfas (III): 3 días Pupa (8 días) Muestreo: (*) en el estado “crawler” o “gateador”

Gusano cogollero del maíz

Polífago distribución nacional

Fisiología plantas épocas secas Cultivos de país Ataques todo el año

Reducción del ciclo de vida

Negocio de plaguicidas 2009: Cuatro mil millones de pesos

Collaria spp en pastos

Antioquia Varias especies: al menos tres

Ausencia de lluvias temperaturas altas

Finca Santa Elena Promedio de población: 100 millones (adultos y ninfas) / hectáreas

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Incremento de la densidad poblacional Mayor fecundidad

Negocio de plaguicidas 2009: Dos mil millones de pesos

Biología de Collaria en días Entrenudos macolla posturas: 1 - 17 Ninfas 35 Huevos 30.5

Adultos 81.5 ♂

Hemimetabolo Ninfa: cinco (5) estados

75.5 ♀

Hormoligosis en Collaria spp Luckey (1968): Propuso el término Griego Hormo: Excitación, Oligo : Pequeñas cantidades … Dosis subletales de insecticidas son estimulantes de aspectos biológicos y fisiológicos de las plagas Aplicaciones de fosforados y piretroides provocan resurgencia …. resistencia

Especies – Plagas con factibilidad de presentar hormoligosis insecticidas en Colombia Especie Tetranychus urticae

Cultivo Clavel

Collaria spp

Pastos

Trialeurodes vaporiorum Spodoptera frugiperda

Tomate Maíz

Plutella xylostella Monaloniom velezangeli Myzus persicae

Repollo Aguacate Fríjol

Thrips tabaci Eurhizococcus colombianus Dysmicocus brevipes Hyphotenemus hampei

Cebolla Mora Plátano Café

Observaciones Incremento densidad de población (IDP) IDP: mayor fecundidad (MF) IDP, mayor fecundidad Reducción del tiempo del ciclo de vida IDP IDP; MF Mayor número de generaciones IDP; MF MF, MNE IDP IDP

Caso especial: Lo constituyen los Trips en floricultura Se conocen en el mundo unas 30 especies. Hercinothrips Frankliniella Thrips Haplothrips Heliothrips Aurantothrips Dichromothrips

Familias de flores: 14

(1) (2) (8) (1) (1) (1) (2)

Australothrips Retithrips Selenothrips Gymakothrips Parthemothrips Liothrips Chaetanophothrips Dendrothrips

(1) (2) (8) (1) (1) (1) (2) (1)

Estudios recientes  56 predios  29 especie de plantas  Anaphothrips obscurus Muller  Frankliniella insularis Franklin (*)  F. near citripes  F. occidentalis Pergande  F. panamensis Hood  Neohydatothrips signifer Priesner (*)  Psectothrips palmerae  Thrips australis Bagnall (*)  Thrips palmi Karny  Thrips simplex Morison  Thrips tabaci Lindeman  Scirtothrips sp (?) (*)

Características reproductivas F. occidentalis

T. tabaci

T. palmi

Número de huevos

200

40 – 50

50 – 300

PS

1:1.5

1:1

1:1

Hospederos

250

300

200

60 familias

40 familias

25 familias

20

15 – 20

20

Generaciones

Prepupa

Daños de los trips Alimentación (ninfas - adultos) Oviposición

La polilla del dorso de diamante

Plutella xylostella

Costo de su control anual: 1 billón de dólares  Resistencia a insecticidas  Ciclo depende de:  Condiciones climáticas  Tipo de alimento  Hospederos: Brassicaceas (cruciferas) 

Fases biología de Plutella Larva

Huevos

Pupa

Adulto

¿Cómo es su ciclo de vida?

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Huevos: Son ovalados y aplanados color amarillo recién puestos, luego oscuros. Los huevos los coloca la hembra de noche: Aislados o grupos de 3 a 7 eclosionan (revientan): entre 6:00 a 10:00 a.m. Sitio: No preferencia

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Duración: 2 a 5 días

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Larvas o gusanos 

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Cuando nacen son: Color blanco pálido, cabeza marrón oscuro. Luego verde claro Cabeza oscura Duración: 6 a 12 días

Comportamiento: Larvas La larva camina la hoja y hace una incisión (hendidura) superficial. (I. Estado). Luego sale y perfora el tejido foliar (II, III estado). En el IV inicia la elaboración del capullo.

Se dispersan por hilos de seda: viento, hombre

La daños de Plutella 

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Los gusanos consumen hojas de repollo, rábano, brócoli, coles… Se alimentan por el enves (debajo hoja).

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Los agujeros son perceptibles consumen los cogollos.

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Grave: Perforación de la cabeza del repollo

Población

Larvas

Formación cabeza

Transplante

40 – 60 días Ciclo del repollo 60 – 120 días

Pupas, sabios o momias 

Pequeñas de 6 a 7 mms en una red blanca

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Color: Inicial verde brillante luego blanco o crema y al final marron oscuro

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Duración: 2 a 6 días

Adultos, polillas o maripositas 

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Longitud: 11 mms en reposo y sobre el dorso se notan manchas claras en forma de diamante Antenas grandes

Duración: Machos: 10 a 45 días Hembras: 7 a 40 días

Ciclo de vida de Plutella Huevos: 2 a 5 días

Adultos: 7 a 45 días

Larvas: 6 a 12 días

17 a 68 días Pupas: 2 a 6 días

Duración del ciclo de vida Lugar: Bello (Antioquia) T°C: 26.4°C y H.R. 76% 1.400 mm Fases Huevos Larvas Pupas Adultos

Duración (días) 5.0 a 5.5 16.5 a 17.0 6.0 a 6.5 25 a 30 Jaramillo et al, 1999

Duración del ciclo de vida de P. xylostella bajo efectos subletales de Spinosad (Adaptado de Yin et al, 2008)

Tratamiento

Fases

Huevo

Larva

Pupa

Longevidad total

Adulto

Hembra

Macho

H-M Control

3.32

7.12

3.92

7.73 – 6.64 21.58

21.59

LC25

3.50

8.04

3.52

6.78 - 5.52 21.74

20.86

LC50

3.56

8.91

3.46

6.04 – 5.33 21.83

21.44

Diferencias en ciclos de vida (días) Fases

Colombia

China

Huevos Larvas Pupas Adultos Condiciones

5.0 a 5.5 16.5 a 17.0 6.0 a 6.5 25 a 30 T°C 26.4 HR: 76%

3.32 7.12 3.92 6.64 – 7.73 T°C 25°C HR: 60%

Fuente: Jaramillo et al, 1999 Yin et al, 2008

Consideraciones finales 

Los plaguicidas han generado situaciones críticas por sus efectos deletereos

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El control químico ha demostrado obsolencia tecnológica

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Hoy en día ademas de los serios inconveninetes

por residuos tóxicos, resurgencia y resistencia se deben adicionar la hormoligosis y la trofobiosis 

La hormoligosis esta obligado a un uso mayor de plaguicidas

Si ya sabes lo que tienes que hacer y no lo haces, entonces estas peor que antes Confucio