UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO CICLO BIOLÓGICO, PREFERENCIA DE CONSUMO, CAPACIDAD REPRODUCTIVA Y EFICIENCIA DE DEPREDACIÓN DE Ceraeochrysa smithi (NEUROPTERA: CHRYSOPIDAE) ALIMENTADA CON Pseudococcus longispinus (HEMIPTERA: PSEUDOCOCCIDAE) Tesis sometida a la consideración de la Comisión del Programa de Estudios de Posgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales para optar al grado y título de Maestría Académica en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Protección de Cultivos ROSA ELENA COROZO AYOVI Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, Costa Rica 2019 Dedicatoria Primero a Dios por brindarme su amor incondicional y nunca soltar mi mano en cada etapa de mi vida. A mis padres Evil y Tulio por cada palabra de aliento, la enseñanza impartida, la confianza brindada y sobre todo por su infinito amor que llena cada espacio de mi ser y me impulsa a cumplir las metas trazadas. A mis hermanos María y César quienes me inspiran y alegran mi vida. Guíame con tu verdad y enséñame, porque tú eres el Dios que me salva. Todo el día pongo en ti mi esperanza. Salmo 25:5 ii Agradecimientos Al PhD. Julio Arias Reverón del Laboratorio de Entomología Económica y director de tesis por su apoyo y conocimientos que fueron de gran ayuda en la elaboración de este trabajo. Al PhD. Paul Hanson y M.Sc. Manuel Solís miembros del comité asesor por sus valiosos aportes en la revisión del documento. Al M.Sc. Alejandro Rodríguez y al personal de la platanera “Rio Sixaola” por la colaboración en la búsqueda de crisópidos. A la PhD. Catherine Tauber, el PhD. Caleb Califre y el PhD. Francisco Sosa por la colaboración al identificar las especies de crisópidos colectados. A la PhD. Mónica Blanco Meneses del Laboratorio de Técnicas Moleculares por su colaboración incondicional en la identificación molecular de las especies de crisópidos colectados. Al PhD. Jorge Sandoval Fernandez, al M.Sc. Rafael Segura Mena y al Ing. Miguel Gonzalez Zuñiga de la Dirección de Investigaciones de la Corporación Nacional Bananera (CORBANA) por la donación de las plantas de banano in vitro. Al Ing. Esteban Blanco y Bryan Villalobos de Ticofrut S.A. por la donación de huevecillos de Sitotroga cerealella. A la Secretaria Nacional de Educación Superior, Ciencia y Tecnología SENESCYT por el financiamiento completo de la beca de estudios. Al Sistema de Estudios de Posgrado SEP por el financiamiento otorgado para la adquisición de las jaulas entomológicas. A todos los (as) docentes de la Escuela de Agronomía que impartieron sus valiosos conocimientos en cada materia recibida. A Andrea Esquivel y Karla Segura, por la cálida colaboración en cada trámite durante mi permanencia en el posgrado. A cada uno de los compañeros y amigos con quienes compartí dentro y fuera de las aulas, que tuve el agrado de aprender de sus vivencias lo cual brindo un aporte importante en mi vida personal y académica. Gracias a todos. iii Índice general Portada ..................................................................................................................... i Dedicatoria ............................................................................................................... ii Agradecimientos ..................................................................................................... iii Hoja de aprobación ................................................................................................. iv Índice general .......................................................................................................... iv Resumen ................................................................................................................. ix Índice de cuadros ..................................................................................................... x Índice de figuras ...................................................................................................... xi 1. Introducción ...................................................................................................... 1 2. Objetivos ........................................................................................................... 3 2.1. Objetivo general ......................................................................................... 3 2.2. Objetivos específicos ................................................................................. 3 3. Marco teórico .................................................................................................... 4 3.1. Generalidades de la cochinilla harinosa..................................................... 4 3.2. Especies de cochinillas asociadas al cultivo de banano ............................ 4 3.3. Distribución geográfica de P. longispinus .................................................. 4 3.4. Morfología, biología y comportamiento ...................................................... 5 3.5. Hospederos de P. longispinus ................................................................... 6 3.6. Control de cochinillas ................................................................................. 6 3.7. Generalidades de Chrysopidae .................................................................. 7 3.8. Clasificación taxonómica y distribución de Ceraeochrysa.......................... 7 v 3.9. Morfología de Ceraeochrysa ...................................................................... 8 3.10. Ciclo biológico de Ceraeochrysa ............................................................ 9 3.11. Hábitos alimenticios de Crisópidos ....................................................... 10 3.12. Eficacia en campo de Crisópidos .......................................................... 11 3.13. Efecto de plaguicidas sobre Crisópidos ................................................ 12 4. Literatura citada .............................................................................................. 14 CAPITULO 1. ........................................................................................................ 25 Ciclo biológico, preferencia de consumo y capacidad reproductiva de Ceraeochrysa smithi (Navás, 1914) (Neuroptera: Chrysopidae) alimentada con Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti, 1867) (Hemíptera: Pseudococcidae) 25 Introducción ....................................................................................................... 25 Materiales y métodos ......................................................................................... 28 1. Cría de Ceraeochrysa smithi .................................................................... 28 2. Cría de Pseudococcus longispinus .......................................................... 29 3. Biología de Ce. smithi .............................................................................. 29 4. Preferencia de consumo .......................................................................... 30 5. Capacidad reproductiva y longevidad de Ce. smithi ................................ 31 6. Análisis de datos ...................................................................................... 33 Resultados ......................................................................................................... 35 1. Biología de Ce. smithi .............................................................................. 35 2. Longevidad de Ce. smithi ......................................................................... 42 3. Preferencia de consumo .......................................................................... 43 vi 4. Capacidad reproductiva ........................................................................... 45 Discusión ........................................................................................................... 49 Biología de Ce. smithi: .................................................................................... 49 Longevidad de Ce. smithi: .............................................................................. 52 Preferencia de consumo de Ce. smithi: .......................................................... 53 Capacidad reproductiva de Ce. smithi ............................................................ 54 Conclusiones ..................................................................................................... 57 Agradecimientos ................................................................................................ 57 Literatura citada ................................................................................................. 58 CAPITULO 2. ........................................................................................................ 67 Eficiencia de depredación por Ceraeochrysa smithi (Navás, 1914) (Neuroptera: Chrysopidae) sobre Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti, 1867) (Hemiptera: Pseudococcidae) en banano bajo condiciones de invernadero ......... 67 Introducción ....................................................................................................... 67 Materiales y métodos ......................................................................................... 70 1. Cría de P. longispinus .............................................................................. 70 2. Cría de Ce. smithi .................................................................................... 70 3. Mantenimiento de plantas ........................................................................ 71 4. Manejo del experimento ........................................................................... 72 5. Análisis de datos ...................................................................................... 75 Resultados ......................................................................................................... 76 1. Efecto de depredación de la densidad de Ce. smithi sobre la densidad de la presa ........................................................................................................... 76 vii 2. Efecto de depredación de diferentes estadios de Ce. smithi sobre la densidad de la presa ...................................................................................... 82 Discusión ........................................................................................................... 88 Conclusiones ..................................................................................................... 91 Agradecimientos ................................................................................................ 91 Literatura citada ................................................................................................. 92 CAPITULO 3 ......................................................................................................... 99 Discusión final ....................................................................................................... 99 Literatura citada ............................................................................................... 103 viii Resumen El objetivo de la presente investigación consistió en estudiar a Ceraeochrysa smithi (Navás 1914) (Neuroptera: Chrysopidae) como agente de control de Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti, 1867) (Hemiptera: Pseudococcidae), para lo cual se estableció el ciclo de vida, preferencia de consumo, capacidad reproductiva confinando al depredador con diferentes tamaños de la presa en laboratorio y se determinó la eficiencia de depredación de Ce. smithi en plantas de banano infestadas con cochinillas en invernadero. La duración del ciclo de vida de Ce. smithi, se estudió confinando larvas neonatas del depredador con cochinillas de: i) 1 mm, ii) 2 mm, iii) 3 mm, iv) 4 mm, v) una combinación de múltiples tamaños y vi) huevecillos de Sitotroga cerealella (Olivier) como control. La preferencia de consumo Ce. smithi se estudió confinando una larva neonata del depredador con dos individuos de P. longispinus de cada tamaño. La capacidad reproductiva de Ce. smithi se registró en adultos del depredador alimentados durante el estado larval con: i) diferentes tamaños de P. longispinus y ii) huevos de S. cerealella. La eficiencia de depredación de Ce. smithi se determinó en dos ensayos, primero se liberaron cuatro densidades: i) cinco larvas, ii) diez larvas, iii) quince larvas y iv) sin larvas (testigo) y en el segundo ensayo se liberó cuatro estadios larvales: i) larva I, ii) larva II, iii) larva III y iv) sin larva (testigo) en plantas infestadas con P. longispinus. Los resultados obtenidos mostraron que Ce. smithi pudo completar el ciclo de vida en 31,3 ± 1,8 días con una supervivencia de 15% cuando consumió múltiples tamaños de P. longispinus. Con respecto a la preferencia de consumo, el primer y segundo estadio de Ce. smithi prefirió P. longispinus neonatas (< 1mm) ovipositadas por las hembras de 3 mm y 4 mm. En el tercer estadio el mayor consumo fue de cochinillas de 1 mm. Las hembras de Ce. smithi alimentadas con P. longispinus presentaron un periodo de preoviposición de 15 días, ovipositaron durante 69,4 ± 18,7 días, colocando un total de 1450,2 ± 606,6 huevos con una viabilidad del 63%, y estos tuvieron un tiempo de incubación de 5 días. Estos resultados no fueron estadísticamente diferentes con los de las hembras alimentadas con huevos de S. cerealella. En el primer ensayo de eficiencia de depredación, se encontró que en todos los tratamientos la densidad de Ce. smithi disminuyó a un promedio de 2,5 individuos siete días después de la liberación y las poblaciones de P. longispinus se redujeron entre un 13,8% a 34,7% con respecto a la población inicial 21 días después de la liberación. En el segundo ensayo las larvas de tercer y segundo estadio fueron capaces de suprimir en un 15,5% y 4,9% las poblaciones iniciales de P. longispinus respectivamente. El testigo presentó un incremento poblacional del 96,8% con respecto a la población inicial. ix Índice de cuadros CAPITULO 1 Cuadro 1. Desarrollo de larvas de Ceraeochrysa smithi alimentada con diferentes tamaños de Pseudococcus longispinus en condiciones de laboratorio. ................ 35 Cuadro 2. Cuadro 2. Mortalidad de larvas de Ceraeochysa smithi alimentada con diferentes dietas en condiciones de laboratorio (tamaño inicial de cohorte 20 individuos). ............................................................................................................ 36 Cuadro 3. Número de individuos de Ceraeochysa smithi que llegaron a los estadios de desarrollo cuando se alimentaron con diferentes dietas en condiciones de laboratorio (tamaño inicial de cohorte 20 individuos). ...................................... 38 Cuadro 4. Tiempo de desarrollo en días de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. ............................................................. 39 Cuadro 5. Mortalidad de estadios de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. .................................................................... 40 Cuadro 6. Parámetros reproductivos de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas. ................................................................................................................... 47 Cuadro 7. Cantidad de huevos de Ceraeochysa smithi (alimentada con dos dietas) según condiciones de oviposición. ........................................................................ 48 CAPITULO 2. Cuadro 1. Población inicial de Pseudococcus longispinus al inicio del ensayo. ... 76 Cuadro 2. Porcentaje de mortalidad de larvas de Ceraeochrysa smithi al final del experimento. ......................................................................................................... 76 Cuadro 3. Número promedio de individuos de Ceraeochrysa smithi supervivientes al final del experimento. ........................................................................................ 77 x Cuadro 4. Porcentaje de población de hembras de Pseudococcus longispinus observada por semana con respecto a la población inicial expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. ........................................... 78 Cuadro 5. Porcentaje de población observada con respecto a la población inicial de pupas de Pseudococcus longispinus expuestas cuatro densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. ......................................................................... 80 Cuadro 6. Porcentaje de población observada con respecto a la población inicial de ninfas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. ......................................................................... 81 Cuadro 7. Población promedio de Pseudococcus longispinus (± DE) y porcentaje de reducción poblacional expuestas a cuatro tratamientos de densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. ......................................................................... 81 Cuadro 8. Población inicial promedio de Pseudococcus longispinus presentes en plantas de banano sometidas a diferentes estadios larvarios de Ceraeochrysa smithi. .................................................................................................................... 82 Índice de figuras CAPITULO 1 Figura 1. Preparación de cámara de oviposición. A) Forraje del interior y tapa; B) provisión de agua y dieta; C) huevos cosechados. ............................................... 28 Figura 2. Colonia de Pseudococcus longispinus en Cucurbita moschata. A) Infestación con ninfas de primer estado; B) C. moschata infestada con una cohorte. ................................................................................................................. 29 Figura 3. Tamaños de Pseudococcus longispinus asignados a los tratamientos en estudio. A) cochinilla de 1 milímetro; B) cochinilla de 2 milímetros; C) cochinilla de xi 3 milímetros; D) cochinilla de 4 milímetros; E) huevos de Sitotroga cerealella como control. .................................................................................................................. 30 Figura 4. Depredación de gateadoras de Pseudococcus longispinus. A) Dentro del círculo se observa una Larva de Ceraeochrysa smithi consumiendo gateadora, la flecha señala una gateadora viva; B) gateadoras removidas de la exuvia de Ce. smithi (la flecha señala una gateadora depredada y el círculo indica la capsula cefálica de la exuvia del depredador). ................................................................... 31 Figura 5. Conformación de cámara de oviposición. A) Provisión de agua y dieta (ilustrados con flechas); B) pareja de Ceraeochrysa smithi, los óvalos encierran huevos sin pedicelo colocados en la base de la cámara; C) el circulo indica grupo de huevos colocados en el papel Kraft; D) individualización de grupo de huevos (señalados con flecha) en plato de Petri. .............................................................. 32 Figura 6. Larvas de Ceraeochrysa smithi de primer estadio. A) Flecha indica presencia de secreción ostiolar en mandíbula; B) flecha indica ausencia de secreción ostiolar. ................................................................................................. 36 Figura 7. Curvas de supervivencia de larvas y pupas de Ceraeochysa smithi alimentada con diferentes tamaños de Pseudococcus longispinus en condiciones de laboratorio. Líneas discontinuas indican la supervivencia media de los individuos en el tiempo. ......................................................................................... 37 Figura 8. Desarrollo de pupa expuesta de Ceraeochrysa smithi. A) Prepupa; B) segundo día; C) cuarto; D) sexto; E) octavo; F) décimo; G) décimo segundo y H) décimo tercer día de formación. ............................................................................ 39 Figura 9. Presencia de secreción ostiolar en mandíbulas de Ceraeochysa smithi. A) Limpieza en el contorno de la placa Petri; B) limpieza en la base de la placa de Petri (la flecha indica la mancha de secreción que deja la larva). ......................... 40 Figura 10. Curvas de supervivencia de larvas y pupas de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. Líneas discontinuas xii indican la supervivencia media de los individuos en el tiempo. Curvas son significativamente diferentes (prueba Log-rank). .................................................. 41 Figura 11. Supervivencia de los adultos de Ceraeochysa smithi alimentados con dos dietas: múltiples tamaños de Pseudococcus longispinus y huevos de Sitotroga cerealella. .............................................................................................................. 42 Figura 12. Promedio de Pseudococcus longispinus consumidas (± EE) por tres estadios larvarios de Ceraeochysa smithi. Promedios con letras iguales no poseen diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05). .............................................. 43 Figura 13. Pupa de Ceraeochysa smithi vista en proyección horizontal. A) Pupa cubierta con restos de Pseudococcus longispinus; B) pupa cubierta de ceda con exuvia y restos de P. longispinus. ......................................................................... 44 Figura 14. Larvas de distintos estadios de Ceraeochysa smithi depredando Pseudococcus longispinus de diferentes tamaños. A) Primer estado consumiendo gateadora; B) segundo estado consumiendo cochinilla de 2 mm; C) tercer estado consumiendo cochinilla de 2 mm. ......................................................................... 44 Figura 15. Fecundidad promedio acumulada cada cinco días de Ceraeochrysa smithi alimentada con dos dietas diferentes. ........................................................ 45 Figura 16. Características de los huevos de Ceraeochrysa smithi. A) Forma espiral del grupo de huevos; B) Larva emergiendo del huevo; C) Huevo fértil sin eclosionar coloración café claro; D) Huevos infértiles coloración verde claro; E) Huevos sin pedicelo coloración verde claro; F) Huevos masticados por las hembras; G) Forma irregular de huevos ovipositados al final del periodo fértil. .... 46 CAPITULO 2 Figura 1. Colonia de Pseudococcus longispinus en frutos de Cucurbita moschata. .............................................................................................................................. 70 xiii Figura 2. Preparación de cámara de oviposición. A) Provisión de agua y dieta; B) vista interna, los óvalos encierran huevos ovipositados y la fecha señala un adulto. .............................................................................................................................. 71 Figura 3. Mantenimiento de plantas de banano. A) Plantas de tres meses; B) trasplante de plantas en maceteros. ..................................................................... 72 Figura 4. Plantas de banano con Pseudococcus longispinus. A) Infestación inicial en vainas foliares, la flecha indica hembras grávidas; B) colonización de cochinillas, el ovalo encierra ninfas, hembras y pupas en vainas foliares. ............ 72 Figura 5. Labores fitosanitarias en plantas de banano. A) La fecha señala vainas foliares secas en pseudotallo, B) la fecha indica el pseudotallo limpio; C) las fechas muestran las hojas podadas. ..................................................................... 73 Figura 6. Distribución de ensayo en invernadero. A) Plantas de banano en cada cubículo (tratamientos); B) jaulas con los diferentes tratamientos (repeticiones).. 74 Figura 7. Población promedio de larvas de Ceraeochrysa smithi en plantas de banano consumiendo ninfas, pupas y hembras de Pseudococcus longispinus. ... 77 Figura 8. Población promedio de hembras de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. ........... 78 Figura 9. Población promedio de pupas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. ................................ 79 Figura 10. Población promedio de ninfas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. ............................. 80 Figura 11 Número de promedio de hembras de Pseudococcus longispinus expuestos a cuatro tratamientos de diferentes estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. .................................................................................................................... 83 Figura 12. Población promedio de pupas de Pseudococcus longispinus en plantas de banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. ........... 84 xiv Figura 13. Población promedio de ninfas de Pseudococcus longispinus en plantas de banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. ........... 85 Figura 14. Población promedio de Pseudococcus longispinus en plantas de banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. ................ 86 Figura 15. Población promedio observada con respecto a la población inicial de tres estadios larvales de Ceraeochrysa smithi liberadas en plantas de banano... 87 xv 1 1. Introducción Las cochinillas harinosas son insectos del orden hemiptera que pertenecen a la familia Pseudococcidae, la mayoría de sus especies son polífagas por lo que son consideradas plagas agrícolas. En el cultivo de banano, las especies Dysmicoccus texensis (Tinsley, 1900), Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti, 1867) y Pseudococcus elisae Borchsenius, 1947 son plagas de importancia cuarentenaria en países de destino; su presencia en puertos de destino ocasiona el rechazo o destrucción total de la fruta. Además, de los daños que causan en la plantación por alimentación al succionar la savia, también es uno de los principales vectores del virus del estriado del banano (BSV) (Armijos 2004a). El control de estos hemípteros genera altos costos económicos en la producción y la contaminación del medio ambiente por el uso de insecticidas, por lo que es necesario establecer un programa integrado de manejo preventivo y de control eficiente, con prácticas de monitoreo poblacional, el uso de controladores biológicos e insecticidas de baja toxicidad (Guillén et al. 2010). El 6 de diciembre del 2013, el Servicio Fitosanitario del Estado (SFE) del Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica (MAG) declaró emergencia fitosanitaria nacional por un año, debido al incremento poblacional de P. elisae y Diaspis boisduvalii Signoret, 1869 (Hemiptera: Diaspididae) en alrededor de 24 mil hectáreas de banano, medida que permitió la rápida importación de bolsas impregnadas con Buprofezina y Bifentrina para el manejo de estas plagas (MAG 2013). El someter constantemente a insectos plagas a determinados componentes sintéticos para el manejo, genera resistencia y causa un incremento en la dependencia de pesticidas (Castle 2002). La resurgencia de P. elisae y D. boisduvalii en el 2013 puso en riesgo la producción de la fruta en el país. Por lo que, hay que desarrollar estrategias de manejo para estos insectos plagas en plantaciones de banano, sin crear resistencia y permitir que el país no vuelva a tener problemas fitosanitarios con insectos que afecten su posición como exportador. 2 El uso de controladores biológicos para el manejo de cochinillas tiene resultados alentadores en diferentes cultivos a nivel mundial (Itioka e Inoue 1996; Villalba et al. 2006; Leman et al. 2014). En banano se han realizado liberaciones de Chrysoperla carnea (Stephens, 1836) (Neuroptera: Chrysopidae) para el manejo de cochinillas, pero con resultados poco satisfactorios debido a la presencia de hormigas, que formaron una mirmecofilia con las cochinillas protegiéndolas del depredador (Rodríguez 20171). Rojas (2011) realizó un levantamiento de la entomofauna benéfica presente en arvenses asociadas al cultivo de banano en la Región Atlántica de Costa Rica, encontrando arácnidos y varias familias de insectos depredadores: Pentatomidae, Muscidae, Dolichopodidae, Mantidae, Formicidae, Syrphidae, Coccinellidae, Tettigoniidae en 32 especies de arvenses. Dentro de este estudio no se hallaron neurópteros y como recomendación el autor sugirió prospectar arvenses que no se consideraron en la investigación. Los crisópidos son depredadores generalistas y su implemento en el control biológico de insectos plaga de cuerpos blando ha tenido mucho éxito en varios cultivos a nivel mundial (Easterbrook et al. 2006, Fitzgerald y Jay 2013, Castro- López y Martinez-Osorio, 2016, Alghamdi et al. 2018). El presente trabajo estuvo enfocado en recolectar especies de Ceraeochrysa que estén presentes en plantaciones de banano, registrar la de mayor frecuencia, estudiar el potencial de depredación y verificar la eficacia al controlar P. longispinus en condiciones de laboratorio e invernadero. Es importante conocer una opción biológica que sea viable en el control de una de las principales plagas del banano, debido a que P. longispinus puede desarrollar resistencia a las medidas actualmente utilizadas en el sector agrícola. 1 Rodríguez, A. 9 may. 2017. Líneas de investigación en control biológico de insectos y nematodos (Presentación). Guápiles, Costa Rica, CORBANA. 3 2. Objetivos 2.1. Objetivo general Determinar el ciclo de vida, preferencia alimentaria, capacidad reproductiva de Ceraeochrysa smithi Navás (Neuroptera: Chrysopidae) como agente de control biológico de P. longispinus (Targioni Tozzetti) (Hemiptera: Pseudococcidae) en condiciones de laboratorio y eficiencia depredadora en invernadero. 2.2. Objetivos específicos i. Establecer el ciclo biológico de Ce. smithi al ser alimentada con P. longispinus en condiciones de laboratorio. ii. Comprobar la preferencia alimentaria en cada estado de Ce. smithi por los diferentes tamaños de P. longispinus en condiciones de laboratorio. iii. Analizar la capacidad reproductiva de Ce. smithi al ser alimentada con P. longispinus en condiciones de laboratorio. iv. Determinar la eficiencia de depredación de Ce. smithi en plantas de banano infestadas con P. longispinus en condiciones de invernadero. 4 3. Marco teórico 3.1. Generalidades de la cochinilla harinosa Las cochinillas harinosas pertenecientes a la familia Pseudococcidae con alrededor de 290 géneros y 2000 especies, están ampliamente distribuidas en regiones tropicales y subtropicales (García et al. 2016). La mayoría de sus especies al ser polífagas, están presentes en una amplia gama de cultivos, son vectores de virus y son consideradas plagas de importancia cuarentenaria (Lambdin 2008, Mani 2016). En el cultivo de banano se han reportado los géneros Cataenococcus, Dysmicoccus, Ferrisia, Geococcus, Maconellicoccus, Nipaecoccus, Paracoccus, Paraputo, Phenacoccus, Planococcus, Planococcoides, Pseudococcus, Rastrococcus y Saccharococcus (Watson y Kubiriba 2005, Kondo et al. 2008, Nelson et al. 2006, Palma 2015 y Palma et al. 2019). 3.2. Especies de cochinillas asociadas al cultivo de banano Las especies más representativas en banano y plátano en Sur y Centro América son: Pseudococcus elisae, P. longispinus, P. jackbeardsleyi Gimpel & Miller, P. landoi (Balachowsky), P. peregrinabundus Borchsenius, Dysmicoccus texensis, D. brevipes (Cockerell), D. neobrevipes Beardsley y D. bispinosus Beardsley (Armijos 2004a, Kondo et al. 2008, Guillén et al. 2010, Cubillo y González 2014, Palma 2015). En Costa Rica las especies P. calceolaridae (Maskell), P. elisae, P. jackbeardsleyi, P. longispinus, P. maritimus (Ehrhorn), P. viburni (Signoret) se han reportado asociadas al cultivo de banano (MAG 2014, Palma 2015). 3.3. Distribución geográfica de P. longispinus Según García et al. (2016), P. longispinus está presente 115 países de Europa, Oceanía, Asia, África y América, reportados en América en: Estados Unidos, México, Puerto Rico e Islas Vieques, Honduras, Cuba, Jamaica, República Dominicana, Antigua y Barbuda, Cuba, Guatemala, Bahamas, Costa Rica, Panamá, Colombia, Venezuela, Guyana, Perú, Uruguay, Brasil, Argentina y Chile. 5 3.4. Morfología, biología y comportamiento En la familia Pseudococcidae, las especies de cochinillas suelen diferir en tamaño, forma y color. Los adultos presentan dimorfismo sexual, el macho se caracteriza por poseer un aparato bucal atrofiado, un par de alas y filamentos caudales al final del abdomen, al contrario de las hembras que mantienen la misma forma del estadio ninfal con mayor tamaño (Ramos y Serna 2004). La reproducción puede ser partenogénica o sexual, vivípara u ovivípara cuando alcanzan su estadio de madurez, dependiendo de la especie algunas hembras forman una estructura algodonosa denominada ovisaco, en donde depositan los huevecillos. Al momento de eclosionar los huevos, las ninfas son de color amarillo y denominadas gateadoras (crawlers) por su rápida movilidad. A medida que comienzan a alimentarse producen una cera blanquecina, que recubre todo su cuerpo y alrededor de este se desarrollan 17 pares de filamentos denominados cerarios. El reconocimiento de hembras y machos no se puede realizar en los dos primeros estadios ninfales (Mani 2016). Las hembras de P. longispinus miden de 3 a 4 mm de largo, tienen el cuerpo ovalado de color gris cubierto de cera blanquecina y tiene una banda dorsal media oscura. Presentan filamentos caudales muy gruesos con una longitud que en ocasiones son de 1 o 1,2 veces más la longitud de su cuerpo. El ciclo biológico puede durar entre 75 a 161 días a 12,5°C. Son vivíparas y paren las crías vivas (no construyen ovisaco), son capaces de engendrar 200 ninfas durante 2 a 3 semanas. Las ninfas tienen una coloración rosada y son muy móviles. Los machos al poseer el aparato bucal atrofiado no pueden alimentarse por lo que viven pocas horas, tiempo en el que logran copular con la hembra (Larraín 2010, Mani y Shivaraju 2016). Byron y Gillett-Kaufman (2016) indican que P. longispinus insertan el estilete y se alimentan succionando la savia del sistema vascular del hospedero. Además, esta especie excreta una sustancia azucarada del cuerpo como producto de la alimentación. Esta secreción puede producir dos eventos, primero ayudar al 6 crecimiento del hongo Capnodium sp. Mont (Capnodiales: Capnodiaceae) que, al cubrir estructuras vegetales, dificulta la actividad fotosintética o segundo atraer la presencia de hormigas que viven en mimercofilia con las cochinillas. Los individuos de P. longispinus poseen dos pares de glándulas ostiolares, un par ubicado cerca de la cabeza y el otro par en el sexto segmento abdominal. Cuando la cochinilla es estimulada físicamente, segrega a través de estas glándulas una sustancia liquida de coloración hialina. Esta sustancia tiende a endurarse después de 15 a 45 segundos en contacto con el aire, si previo a ese tiempo algún insecto que ataque a la cochinilla tiene contacto con las gotas podría lesionar parte de su cuerpo (Gillani y Copland 1999; Larrain 2010). 3.5. Hospederos de P. longispinus Según Hill (2007), García et al. (2016) y Palma (2015), P. longispinus se hospeda en 167 géneros de 84 familias como: Anacardiaceae, Annonaceae, Curcubitaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Moraceae, Musaceae, Myrtaceae, Rosaceae, Rubiaceae, Rutaceae, Solanaceae entre otras. 3.6. Control de cochinillas En plantaciones de banano se utilizan varias prácticas para el manejo de especies de Pseudococcidae. Un control cultural se logra al eliminar las vainas foliares secas del pseudotallo cada 8 semanas, aplicar sales potásicas o detergente industrial (25 g/L o 1400 g/Ha), realizar el enfunde temprano de la inflorescencia cerrada y colgada, usar cebos para el manejo de las hormigas y almacenar los protectores de polietileno durante 2 meses para que las cochinillas que permanezcan ahí mueran por inanición (Guillen et al. 2010, Corozo 2011, Cubillo y González 2014). El control químico cuando se dirige al pseudotallo, se aplica diazinon en dosis de 300 g/200 L de agua más un adherente (Armijos 2004b). Mientras que, al racimo se usan bolsas impregnadas con buprefin, bifentrina o clorpirifos en la inflorescencia de estado fenológico 60, las bolsas se sujetan con corbatines 7 impregnados con clorpirifos y una segunda colocación de corbatines se hace en racimos de 3 o 7 semanas (Guillen et al. 2010, Cubillo y González, 2014). Agentes biológicos como Leptomastix dactylopii (Howard), Hambletonia pseudococcina Compere (Hymenoptera: Encyrtidae), Scymnus sp. Kugelann (Coleoptera: Coccinellidae) y un díptero de la familia Cecidomyiidae fueron encontrados parasitando y depredando cochinillas de los géneros Dysmicoccus y Pseudococcus en plantaciones de banano y plátano en las provincias de Guayas, Los Ríos y Manabí de Ecuador (Contreras 2010). Según García et al. (2016) se han reportado dentro de las familias Aphelinidae, Coccinellidae, Encyrtidae y Signiphoridae nueve géneros enemigos naturales de P. longispinus. Además de los depredadores Cryptolaemus montrouzieri Mulsant (Coleoptera: Coccinellidae), Chrysoperla sp. y Ceraeochrysa sp. que han sido identificados ejerciendo un control natural en cochinillas asociadas al banano en Costa Rica (Guillen et al. 2010). 3.7. Generalidades de Chrysopidae Los crisópidos son depredadores generalistas de insectos de cuerpos blandos, como ácaros, escamas, pulgones, mosca blanca, larvas y huevos de lepidópteros, psilidos y cochinillas, entre otros. Los géneros Chrysoperla y Ceraeochrysa son los más estudiados y utilizados a gran escala en la agricultura, como controladores biológicos de diferentes insectos plagas sea de forma aumentativa o conservación (Nuñez 1989; Auad et al. 2001; Goncalves-Gervasio y Santa Cecilia 2001; Alcantra et al. 2008, Albuquerque et al. 2012; De Bartoli et al. 2012; Pacheco- Rueda et al. 2015; Cortez-Mondaca et al. 2016; Palomares-Pérez et al. 2016, 2017; Nunes et al. 2017). 3.8. Clasificación taxonómica y distribución de Ceraeochrysa Según CABI (2008), este depredador pertenece al Reino Animalia, filo Arthropoda, clase Insecta, orden Neuroptera, superfamilia Hemerobioidea, familia Chrysopidae, subfamilia Chrysopinae, género Ceraeochrysa. Este género es el 8 segundo más grande después de Leucochrysa en la familia Chrysopidae (Freitas et al. 2009). Según Martins (2014), en América, del género Ceraeochrysa se han reportado especies en Argentina, Barbados, Bolivia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Cuba, Dominica, Ecuador, El Salvador, Estados Unidos, Haití, Honduras, Jamaica, Perú, Guatemala, Guyana Francesa, Panamá, Paraguay, Perú, República Dominicana, Suriname, Trinidad y Tobago, Uruguay, Venezuela. De acuerdo con Penny (2002), las especies de Ceraeochrysa descritas en Costa Rica son: Ce. acmon Penny, Ce. arioles (Banks), Ce. berlandi (Navás), Ce. caligata (Banks), Ce. cincta (Schneider), Ce. claveri (Navás), Ce. costaricensis Penny, Ce. cubana (Hagen), Ce. defreitasi Penny ex Penny, Ce. discolor (Navás), Ce. elegans Penny, Ce. everes (Banks), Ce. gradata (Navás), Ce. inbio Penny, Ce. nigripedis Penny, Ce. pseudovaricosa Penny, Ce. sanchezi (Navás), Ce. smithi (Navás), Ce. tauberae Penny y Ce. valida (Banks). 3.9. Morfología de Ceraeochrysa Las larvas de Ceraeochrysa son de color crema a blanco, tienen la particularidad de colocar el resto de sus presas sobre sus cuerpos, conocidas como larvas carga basuras, el cuerpo es alargado y giboso (encorvados). Poseen densas setas en el dorso y pocas en posición ventral, dependiendo de la especie las setas pueden ser: lisas o espinosas, rectas o enganchadas, puntiagudas, granulares, ligeramente largas o relativamente pequeñas, mismas que van dispuestas desde el tórax hasta el abdomen (Tauber et al. 2000). De acuerdo con Villanueva (1985), los adultos de Ceraeochrysa son de tamaño reducido, llegando a medir de 9 a 15 mm según la especie. Al costado del pronoto tienen un par de rayas rojas longitudinales y por ahí, segregan un olor aliáceo (como ajo) concentrado que es muy característico. Según Penny (2002) y Villanueva (1985), Ce. cubana es de tamaño pequeño, con pronoto corto y una banda roja ancha en el mismo. La venación de las alas es única, en la tercera celda cubital al margen y no son tan oscuras. Los palpos maxilares tienen un segmento terminal oscuro, sin manchas en el mesonoto. Ceraeochrysa smithi 9 tiene un par de rayas rojas en el pronoto, las bases de sus antenas son negras con una distinción en la superficie dorsal del escapo color roja. Mientras Ce. claveri es más grande que Ce. cubana, tiene una línea larga en la mitad del escapo y un flagelo oscuro. Según Villanueva (1985), ciertas especies de hembras colocan de 6 hasta 18 huevos en líneas paralelas por día. Eisner et al. (1996) reportaron que los huevos de Ce. smithi son colocados en grupos, dispuestos de forma espiral y ligeramente inclinados hacia el centro, los pedicelos de los huevos presentan gotas de fluidos químicos (alcaloides), que actúan como defensa de posibles depredadores y a la vez como la primera dieta de las larvas neonatas. Por otro lado, Penny (2002) indica que, los machos de este género tienen la particularidad de tener la gonapsis muy alargadas, a excepción de pocas especies que tienen una gonapsis corta. 3.10. Ciclo biológico de Ceraeochrysa Según Santa-Cecília et al. (1997), la duración del ciclo biológico de Ce. cubana a 25 ± 2°C, utilizando diferentes especies plagas como presas, el depredador completó los tres instares larvarios en 19 días cuando se alimentó con Toxoptera sp. Koch (Hemiptera: Aphididae). Mientras, que con las demás presas solas o combinadas: Anagasta kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae), Pinnaspis sp. (Hemiptera: Diaspididae), A. kuehniella+Toxoptera sp., A. kuehniella + Pinnaspis sp. Cockerell, Toxoptera sp. + Pinnaspis sp. y A. kuehniella + Toxoptera sp. + Pinnaspis sp., cumplió el ciclo en un rango de 24,9 a 30 días. De acuerdo con Alcantra et al. (2008), cuando Ce. cubana consumió Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae), expuesta a tres temperaturas constantes 22°C, 25°C y 28°C, Ce. cubana cumplió los tres estadios larvarios en 24, 17 y 15 días respectivamente, mientras que, las fases de prepupa y pupa en 20, 14 y 12 días a las temperaturas anteriormente mencionadas. Auad et al. (2001), comprobaron que a una temperatura constante de 25 ± 2°C, Ce. cincta cumplió el ciclo larval en 16,9 días cuando consumió huevos de Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) y 16,5 días al alimentarse de ninfas. 10 Nunes et al. (2017), demostraron que a una temperatura de 25 ± 2°C, Ce. cubana completó su estadio larval en 10,3 días, consumiendo huevecillos de Spodoptera frugiperda Walker (Lepidoptera: Noctuidae) y en 19 días depredando larvas recién nacidas del lepidóptero. Los estadios de prepupa y pupa es de 15,2 y 16,7 días con huevos y larvas de S. frugiperda respectivamente. Jose-Pablo et al. (2017), observaron que Ce. valida cuando consumió ninfas de Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae), completó el ciclo biológico desde huevo hasta adulto en 38,5 ± 0,2 días con una viabilidad del 77%. Con esa misma dieta, Ce. valida presentó un periodo de fecundidad de 102 días, colocando un promedio de 854,63 huevos. Las posturas de Sitotroga cerealella (Olivier, 1789) (Lepidoptera: Gelechiidae) han sido utilizadas en muchas ocasiones para establecer el pie de cría de crisópidos. En condiciones controladas con 25 ± 2°C y 65 ± 10% HR, Barbosa et al. (2002) probaron que Ce. everes tiene un periodo de incubación de 5 días y cumple los tres estadios larvales en 13,9 días al consumir huevos de S. cerealella, la fase de prepupa y pupa la realizaron en 15,3 días. Con la misma dieta y condiciones de 24 ± 1°C, 70 - 75% HR y 16:8 L:D de fotoperiodo, López-Arroyo et al. (1999) determinaron que Ce. smithi completó su estado larval en 13,3 días y las etapas de prepupa y pupa en 14,2 días. 3.11. Hábitos alimenticios de Crisópidos Los crisópidos son conocidos por su capacidad de depredar insectos de diferentes estadios de desarrollo para cumplir su ciclo biológico. Además de consumir otros artrópodos, estudios con Ch. carnea demostraron que puede alimentarse de polen y néctar complementando el requerimiento de carbono y nitrógeno para desarrollar sus estadios larvarios (Patt et al. 2003). Las especies de Ch. externa (Hagen) y Ce. cubana son excelentes controladores biológicos. Souza et al. (2008) confinaron los tres estadios larvales de Ch. externa y Ce. cubana a 25 ± 2°C, en relaciones 1:1, 2:2 y 3:3, alimentadas con huevos de A. kuehniella. En el tercer estadio la sobrevivencia de Ch. externa en las diferentes relaciones fue de 96%, 11 90% y 95% respectivamente; mientras Ce. cubana presentó un 56%, 23% y 9% de supervivencia. Estos resultados se debieron a la depredación de Ch. externa sobre Ce. cubana. El número de presas que consume un depredador ayuda a determinar el control que puede generar. Souza et al. (2008), observaron que en todo el ciclo larval Ce. cubana a 28°C consumió un total de 487 ninfas de tercer y cuarto estado de A. gossypii, depredando un promedio de 19 ninfas en el primer estado larval; 58 en el segundo estado y 410 ninfas en el tercer estadio. Por otro lado, Cardoso y Lazzari (2003) estudiaron la capacidad de consumo de dos tamaños de presa por Ch. externa a 25°C, durante sus tres estadios larvales depredó 215,1 ± 25,8 ninfas pequeñas de Cinara spp. (Hem.: Aphididae) y 67 ± 11,8 ninfas medias del áfido. Hasegawa et al. (1989), desarrollaron una dieta artificial para especies de crisópidos constituida por: 23 aminoácidos, 6 ácidos grasos, 11 minerales, 5 ácidos orgánicos, 17 vitaminas y colesterol que satisfacen el requerimiento nutricional de la especie. Por otro lado, la dieta artificial preparada por Cohen y Smith (1998), permitió el desarrollo de larvas y pupas de Ch. rufilabris. Además, de una fecundidad diaria mayor en comparación con las hembras que consumieron huevos de Ephestia kuehniella Zeller. 3.12. Eficacia en campo de Crisópidos Palomares-Pérez et al. (2016) observaron en laboratorio a 25 ± 2°C la capacidad depredadora de Ce. valida sobre ninfas de D. citri, el depredador fue capaz de consumir de 214 a 280 ninfas durante los tres estadios larvales. Con estos resultados positivos, los investigadores realizaron liberaciones de Ce. valida en plantaciones de limón con poblaciones de D. citri, y evaluaron después de 24 horas, obteniendo durante cinco meses del 67% a 79% de depredación, mientras que el control natural fue de 21% a 26% durante el mismo periodo. Por otro lado, Easterbrook et al. (2006) encontraron un 86% de reducción en la población de Chaetosiphon fragaefolii (Cockerell y TDA) (Hemiptera: Aphididae), al liberar Ch. carnea en plantaciones de fresa. 12 La eficacia de crisópidos disminuyendo la población de insectos plagas en cultivos agrícolas se considera satisfactoria, estos resultados se han obtenido tomando en cuenta las densidades de insectos plagas y del depredador, la frecuencia de liberación, además de las interacciones que tiene depredador con el agroecosistema. A continuación, se detallan algunos trabajos donde se consideran los aspectos anteriormente descritos: Breene et al. (1992); Eigenbrode et al. (1995); Daane et al. (1996); Daane y Yokota (1997); Fitzgerald y Jay (2013); Pacheco-Covarrubias y Perales-Amador (2013); Castro-López y Martinez-Osorio (2016) y Manjy et al. (2018). 3.13. Efecto de plaguicidas sobre Crisópidos El efecto que tienen los pesticidas sobre los enemigos naturales en algunos casos se desconoce, pero en otros son ampliamente estudiados para poder utilizarlos en el manejo integrado de plagas. Rugno et al. (2015) determinaron la tolerancia de los huevos y pupas de Ce. cubana a 11 insecticidas de acuerdo a la escala de toxicidad de Hassan et al. (1994), basados en el porcentaje de mortalidad observada desde 0 hasta 120 horas de exponer los huevecillos a los diferentes insecticidas, Pyriproxyfen y Fosmet fueron menos perjudiciales con categoría 1 de IOBC (International Organization for Biological Control), mientras Clorpirifos y Malathion presentaron una categoría 2 hasta las 72 horas, pasando a categoría 4 a las 120 horas, el resto de los insecticidas (Azadiractina, Esfenvalerato, Imidacloprid SC, Imidacloprid WG, Tiametoxam, Lambdacialotrina + Clorantraniliprole, Lambdacialotrina + Tiametoxam) se mantuvieron en categoría 1, 2 y 3 de acuerdo con el tiempo de aplicación. En el caso de las pupas, los insecticidas se mantuvieron en la categoría 1 al no afectar este estadio de desarrollo. Por otro lado, Carvalho et al. (2011) comprobaron que los acaricidas Triazophos y Carbosulfan son categoría 4 por causar el 100% de mortalidad de Ce. cubana, Fenpropathrin y Bifenthrin provocan entre un 50-70% mortalidad, con un grado de toxicidad clase 2. 13 El conocimiento de los efectos que puedan ocasionar los pesticidas sobre los enemigos naturales es de suma importancia para contemplarlo en el manejo integrado de plagas y de esa forma obtener resultados que satisfagan la toma de decisión. 14 4. Literatura citada Albuquerque, G; Tauber, C; Tauber, M. 2012. Insect Bioecology and Nutrition for Integrated Pest Management: Green Lacewings (Neuroptera: Chrysopidae): Predatory Lifestyle. Panizzi, A; Parra, J. (Eds.). Albuquerque, Florida, Estados Unidos, CRC Press Taylor y Francis Group. 704 p. ISBN 978-1-4398-3708-5. Alcantra, E; Freire, C; Monteiro, T; Souza, B; Costa, L. 2008. 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Los métodos de manejo que se utilizan para minimizar las poblaciones de esta plaga son el uso de moléculas químicas, feromonas, prácticas culturales y enemigos naturales (Franco et al. 2004; Curkovic et al. 2007; Zulhendri et al. 2012; Kurhade et al. 2013; Ray y Hoy 2014; Quaglietti et al. 2017; Tacoli et al. 2018). De acuerdo con la revisión de Palma et al. (2019), asociado al cultivo de banano se encuentran reportadas las cochinillas de los géneros Cataenococcus, Dysmicoccus, Ferrisia, Geococcus, Maconellicoccus, Nipaecoccus, Paracoccus, Paraputo, Phenacoccus, Planococcus, Planococcoides, Pseudococcus, Rastrococcus y Saccharococcus. En la actualidad, Costa Rica es el cuarto país exportador de banano a nivel mundial (FAO, 2019). El 6 de diciembre 2013, el Servicio Fitosanitario del Estado (SFE) del Ministerio de Agricultura y Ganadería de Costa Rica declaró emergencia fitosanitaria nacional por un año, debido al 1 Programa de Posgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Protección de Cultivos, Universidad de Costa Rica; rosa.elena.85@hotmail.com 26 incremento poblacional de Pseudococcus elisae Borchsenius 1947 y Diaspis boisduvalii Signoret 1869 en alrededor de 24 mil hectáreas de banano, medida que permitió la rápida importación de bolsas impregnadas con Buprofezina y Bifentrina (MAG 2013). Se conoce que algunas especies de Pseudococcidae han generado resistencia a diferentes moléculas químicas (Ismail et al. 2017; Afzal et al. 2018). El someter constantemente las plagas a determinados componentes sintéticos para el manejo, genera resistencia y causa un incremento en la dependencia de plaguicidas (Castle 2002). Además, el cuerpo de las cochinillas está cubierto con una cera blanquecina segregada a través de sus discos multiloculares (Olivares 2014), lo cual le otorga cierta impermeabilidad y protección al momento de la aplicación de productos químicos. Por lo que el uso de controladores biológicos se presenta como una alternativa viable para el manejo de cochinillas que disminuye el riesgo del desarrollo de resistencia a pesticidas. Existen varias especies de insectos depredadores o parasitoides que se pueden utilizar para el control biológico de cochinillas. Contreras (2010) observó en plantaciones de banano y plátano los parasitoides Leptomastix dactylopii (Howard) y Hambletonia pseudococcina Compere (Hymenoptera: Encyrtidae), también depredadores como Scymnus sp. Kugelann (Coleoptera: Coccinellidae) y un díptero de la familia Cecidomyiidae atacando cochinillas de los géneros Dysmicoccus y Pseudococcus. De acuerdo con García et al. (2016), se han reportado nueve géneros de parasitoides de P. longispinus pertenecientes a las familias Aphelinidae, Coccinellidae, Encyrtidae y Signiphoridae. Por otro lado, Guillen et al. (2010) observó en plantaciones de banano de Costa Rica los depredadores Cryptolaemus montrouzieri Mulsant (Coleoptera: Coccinellidae), Chrysoperla sp. y Ceraeochrysa sp. ejerciendo un control natural sobre cochinillas. Las especies de crisópidos Chrysoperla externa (Hagen 1861), Ch. carnea (Stephens 1836), Ch. lucasina (Lacroix 1912) y Ceraeochrysa everes (Banks 1920) se han estudiado a nivel de laboratorio e invernadero como potenciales 27 controladores de la cochinilla Planococcus citri (Risso 1913), Pseudococcus jackbeardsleyi Gimpel & Miller 1996, Ferrisia dasylirii (Cockerell, 1896) y Phenacoccus solenopsis Tinsley 1898 obteniendo resultados prometedores (Bezerra et al. 2006; Leman et al. 2014, Tapajós et al. 2016, Shaukat 2018). Para aportar en el conocimiento del uso de crisópidos como agentes de control de cochinillas, en el presente estudio se evaluó la biología, preferencia de consumo y capacidad de reproductiva de Ceraeochrysa smithi (Navás, 1914) cuando se alimentó de la cochinilla de cola larga P. longispinus bajo condiciones de laboratorio. 28 Materiales y métodos 1. Cría de Ceraeochrysa smithi Se estableció el pie de cría de Ce. smithi con la colecta de huevos y larvas del insecto en el cultivo de banano orgánico de la Platanera Río Sixaola ubicada en Bribri, de Talamanca, en la provincia de Limón, Costa Rica con latitud norte 9° 39’ 11’’ y 82° 50’ 14’’ longitud oeste. Para el ensayo se utilizaron larvas de Ce. smithi de la segunda generación, las cuales se mantuvieron dentro de un cuarto de cría en condiciones ambientales 24,5 ± 2,0 °C, 72,1 ± 3,5% HR y fotoperiodo 12:12 horas de Luz y Oscuridad (L:O), condiciones registradas con el Termohigrometro INK THC-4 (INKBIRD, https://www.ink-bird.com). La cría y ensayo se realizaron en el Laboratorio de Entomología Económica del Centro de Investigación en Protección de Cultivos (CIPROC) de la Universidad de Costa Rica, San Pedro de Montes de Oca, San José. Se confinaron 15 parejas de Ce. smithi dentro de cámaras de oviposición (envases cilíndricos plásticos de 110 oz) forrados en el interior y la tapa con papel Kraft. Se hizo un corte de 5 cm en el papel Kraft de la cámara para facilitar la revisión, y, la tapa fue perforada y forrada con tela tergal para permitir la ventilación (Figura 1A). Cada cuatro días se proporcionó una mezcla de polen, levadura y miel en relación 1:1:1 como dieta artificial (Delgado y Antunes 2017) y diariamente se humedeció un algodón con agua para la hidratación de los adultos (Figura 1B). Cuando inició el periodo de oviposición, se cambiaron los adultos a nuevas cámaras y se cosecharon los huevos colocados en el papel Kraft (Figura 1C). Figura 1. Preparación de cámara de oviposición. A) Forraje del interior y tapa; B) provisión de agua y dieta; C) huevos cosechados. 29 2. Cría de Pseudococcus longispinus Para mantener la colonia de P. longispinus se infestó frutos de Cucurbita moschata (Duchesne ex Lam) (Cucurbitales: Cucurbitaceae) con ninfas de primer estado (gateadoras) del pie de cría del laboratorio de Entomología del CIPROC. Se confinaron dentro de jaulas entomológicas de 45 cm × 45 cm × 45 cm (largo × ancho × altura) para obtener diferentes cohortes por jaulas (Figura 2). Figura 2. Colonia de Pseudococcus longispinus en Cucurbita moschata. A) Infestación con ninfas de primer estado; B) C. moschata infestada con una cohorte. 3. Biología de Ce. smithi Las larvas de Ce. smithi obtenidas de las masas de huevos, se colocaron individualmente en placas de Petri plásticas de 7 cm de diámetro. Se utilizó un total de 120 larvas, las cuales fueron asignadas en seis tratamientos (20 por tratamiento) que correspondían a diferentes tamaños de P. longispinus (Figura 3): i) 1 mm, ii) 2 mm, iii) 3 mm, iv) 4 mm; v) múltiples tamaños (1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm) y vi) como control huevos de Sitotroga cerealella (Oliver, 1789) (Lepidoptera: Gelechiidae) proporcionadas por el laboratorio de control biológico de Ticofrut, San Carlos, Costa Rica. Diariamente se reemplazaron las presas consumidas, cuando las larvas de Ce. smithi depredaban todas las cochinillas, se duplicaba el número de presas ofrecidas. El cambio de estadio se verificó con la visualización de la exuvia, la cual fue removida para evitar confusión. Las variables en estudio fueron tiempo de desarrollo y supervivencia de estadios larvales, pre pupa y pupa de Ce. smithi. 30 F igura 3. Tamaños de Pseudococcus longispinus asignados a los tratamientos en estudio. A) cochinilla de 1 milímetro; B) cochinilla de 2 milímetros; C) cochinilla de 3 milímetros; D) cochinilla de 4 milímetros; E) huevos de Sitotroga cerealella como control. Adicionalmente, para corroborar la biología y el porcentaje de emergencia de las pupas de Ce. smithi, se realizó un segundo ensayo utilizando 80 larvas de la quinta generación asignados en dos tratamientos (20 por tratamiento) alimentadas con: i) múltiples tamaños de P. longispinus categorizados como pequeñas de 1,00 mm a 1,50 mm, medianas de 3,00 mm y grandes de 4,00 mm, y ii) huevos de S. cerealella (control). La provisión de dieta y variables estudiadas fueron igual que en el ensayo descrito anteriormente. Cuando se visualizaron pupas en las placas de Petri se colocó un pedazo de algodón, el cual se humedeció diariamente con 0,5 cc de agua para mantener la humedad dentro de las placas. 4. Preferencia de consumo Se utilizaron 20 larvas neonatas de Ce. smithi, cada una se colocó individualmente en placas de Petri plásticas de 7 cm de diámetro con dos individuos de P. longispinus de cada tamaño (1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm). Todos los días con 31 ayuda de un estereomicroscopio se cuantificaron y reemplazaron los individuos depredados. Cuando Ce. smithi consumió en un día todas las presas asignadas se duplicó el número de cochinillas. Las variables en estudio fueron el número de presas consumidas en cada estadio de Ce. smithi. Adicionalmente, las hembras de 3 y 4 mm de P. longispinus inmediatamente tuvieron progenie: gateadoras (menos de 1 mm); estos individuos neonatos eran consumidos por Ce. smithi (Figura 4A) y para cuantificar su consumo, se removían los restos de la exuvia del depredador (Figura 4B). En el tercer estadio de Ce. smithi no se pudo contabilizar las gateadoras depredadas debido a que la larva utilizó los restos de la gateadora y su exuvia para formar la cubierta de la pupa. Figura 4. Depredación de gateadoras de Pseudococcus longispinus. A) Dentro del círculo se observa una Larva de Ceraeochrysa smithi consumiendo gateadora, la flecha señala una gateadora viva; B) gateadoras removidas de la exuvia de Ce. smithi (la flecha señala una gateadora depredada y el círculo indica la capsula cefálica de la exuvia del depredador). 5. Capacidad reproductiva y longevidad de Ce. smithi Se mantuvieron dos colonias de Ce. smithi en estadio de larva, una alimentada con diferentes tamaños de P. longispinus y otra con huevos de S. cerealella. Las colonias se confinaron en envases plásticos trasparentes de 4 litros de capacidad, cuando las larvas de Ce. smithi iniciaron el tercer estadio se transfirió cada larva a una placa de Petri para evitar el canibalismo. Estas colonias se mantuvieron a 32 24,3 ± 2,5 °C, 69,8 ± 5,0% HR y fotoperiodo 12:12 h L:O, condiciones registradas con el Termohigrometro INK THC-4 (INKBIRD, https://www.ink-bird.com). Los adultos obtenidos de cada colonia se sexaron y fueron colocados con agua y dieta anteriormente descrita en envases trasparentes (11,0 cm de diámetro × 7,5 cm de altura), la tapa del envase se cubrió con tela tul para permitir la aireación, la parte interior de la tapa se recubrió con papel Kraft dejando una apertura en el centro. Se realizaron tres tratamientos diferentes por envase: i) una hembra con un macho (vírgenes), ii) una hembra virgen y iii) un macho virgen. Se realizaron ocho repeticiones para las parejas y cinco para los individuos solitarios. Durante el período de oviposición, los huevos depositados fueron retirados diariamente, etiquetados y colocados en placas de Petri plásticas de 7 cm de diámetro hasta el momento de la eclosión (Figura 5). Las variables evaluadas fueron tiempo de pre- oviposición, oviposición, eclosión, número de huevos, número de huevos viables e infértiles, con o sin pedicelos y longevidad de adultos. F igura 5. Conformación de cámara de oviposición. A) Provisión de agua y dieta (ilustrados con flechas); B) pareja de Ceraeochrysa smithi, los óvalos encierran huevos sin pedicelo colocados en la base de la cámara; C) el circulo indica grupo de huevos colocados en el papel Kraft; D) individualización de grupo de huevos ( señalados con flecha) en plato de Petri. 33 6. Análisis de datos Para todos los análisis se utilizó el software libre R para computación estadística y gráficos de programa (R Core Team, 2019). RStudio versión 3.6.1 a. Biología de Ce. smithi Se utilizaron modelos lineales generalizados (GLM) con una distribución quasipoisson por la sobredispersión de los datos; análisis de varianza para comparación de medias (prueba Tukey α = 0,05) en las variables: tiempo de desarrollo de Ce. smithi en los estadios larvales, prepupa y pupa. Además, se realizó el análisis de supervivencia de los estadios de desarrollo de Ce. smithi (prueba Log-rank) y para estimar las curvas de supervivencia se utilizó el estimado Kaplan-Meier. Las librerías utilizadas en R se detallan a continuación: agricolae (Mendiburu 2019); bindrcpp (Müller 2018); dbplyr (Wickham y Ruiz 2019); ggplot2 (Wickham 2016); ggpubr (Kassambara 2019); magrittr (Bache y Wickham 2014); rio (Chan et al. 2018); survival (Therneau y Grambsch 2000; Therneau 2015); survminer (Kassambara et al. 2019); tidyverse (Wickham 2017). b. Preferencia de consumo de Ce. smithi Se realizaron análisis de varianza y comparación de medias (prueba Tukey α = 0,05) y se estimó el número de presas consumidas en cada uno de los tres estadios larvales de Ce. smithi. Las librerías utilizadas en R fueron las siguientes: agricolae (Mendiburu 2019); bindrcpp (Müller 2018); ggplot2 (Wickham 2016); ggpubr (Kassambara 2019); magrittr (Bache y Wickham 2014); rio (Chan et al. 2018). c. Capacidad reproductiva y longevidad de Ce. smithi Se utilizaron modelos lineales generalizados (GLM) con una distribución quasipoisson por la sobredispersión de los datos; para los análisis de varianza y comparación de medias (prueba Tukey α = 0,05) fueron calculadas las variables: 34 tiempo de preoviposición, oviposición, número huevos colocados, número de huevos fértiles e infértiles, huevos sin pedicelos y masticados. Adicionalmente, se realizó el análisis de supervivencia de los adultos de Ce. smithi (prueba Log-rank) y para estimar las curvas de supervivencia se utilizó el estimado Kaplan-Meier. A continuación, se detallan las librerías usadas: agricolae (Mendiburu 2019); bindrcpp (Müller 2018); dbplyr (Wickham y Ruiz 2019); ggplot2 (Wickham 2016); ggpubr (Kassambara 2019); magrittr (Bache y Wickham 2014); rio (Chan et al. 2018); survival (Therneau y Grambsch 2000; Therneau 2015); survminer (Kassambara et al. 2019); tidyverse (Wickham 2017). 35 Resultados 1. Biología de Ce. smithi El tiempo de desarrollo de los estadios larvales de Ce. smithi fue de acuerdo con el tipo de presa que consumieron. Las larvas alimentadas con huevos de S. cerealella completaron los tres estadios en 13 ± 0,2 días (Z = -5,78; P < 7,44e-09), mientras que las larvas que consumieron P. longispinus en los diferentes tratamientos asignados, mostraron un tiempo de desarrollo que osciló entre 24 y 26 días sin diferencia significativa entre ellas (Cuadro 1). Cuadro 1. Desarrollo de larvas de Ceraeochrysa smithi alimentada con diferentes tamaños de Pseudococcus longispinus en condiciones de laboratorio. Duración de estadios (días) Dieta Primer Segundo Tercer Total P. longispinus de 1 mm 7,7 ± 1,0 c 5,8 ± 0,9 b 10,8 ± 3,1 b 24,8 ± 2,4 b P. longispinus de 2 mm -1 -1 -1 -1 P. longispinus de 3 mm 6,9 ± 0,9 bc 6,7 ± 1,3 b 13,0 ± 0,0 b 26,0 ± 0,0 b P. longispinus de 4 mm 7,3 ± 2,2 bc 6,0 ± 0,0 b 12,7 ± 2,1 b 25,3 ± 1,5 b Múltiples tamaños (1 mm, 6,2 ± 0,9 b 7,2 ± 1,6 b 11,8 ± 3,6 b 25,3 ± 4,3 b 2mm, 3mm, 4 mm) Huevos de S. cerealella 4,2 ± 0,4 a 4,0 ± 0,3 a 4,9 ± 0,6 a 13,0 ± 0,2 a Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no mostraron diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05). -1Ausencia de valores debido a que solo dos individuos completaron el estadio larval y no permitió realizar comparación estadística. La mortalidad (15% a 90%) del depredador se evidenció desde las primeras 24 horas de evaluación de acuerdo a las dietas de diferentes tamaños de P. longispinus (Cuadro 2). Una de las causas fue obstrucción de sus mandíbulas por secreciones ostiolares de P. longispinus (Figura 6). Además, se observó la poca capacidad de las larvas de primer estadio de Ce. smithi para penetrar la epidermis 36 y alimentarse de P. longispinus de 2 mm, 3 mm y 4 mm, muriendo posiblemente por inanición. Cuadro 2. Mortalidad de larvas de Ceraeochysa smithi alimentada con diferentes dietas en condiciones de laboratorio (tamaño inicial de cohorte 20 individuos). Mortalidad de estadios larvales (%) Dieta Primer Segundo Tercer Total P. longispinus de 1 mm 55 15 5 75 P. longispinus de 2 mm 90 0 10 100 P. longispinus de 3 mm 15 35 20 70 P. longispinus de 4 mm 40 40 5 85 Múltiples tamaños (1 mm, 25 15 15 55 2mm, 3mm, 4 mm) Huevos de S. cerealella 0 0 10 10 Figura 6. Larvas de Ceraeochrysa smithi de primer estadio. A) Flecha indica p resencia de secreción ostiolar en mandíbula; B) flecha indica ausencia de secreción ostiolar. En la Figura 7A, se observa el grupo de Ce. smithi que no presentaron secreciones ostiolares cuando se alimentaron de P. longispinus, al tercer día de evaluación se registró el 50% de mortalidad de las larvas del depredador alimentadas con presas de 2 mm. Las hembras de P. longispinus de los tratamientos 3 mm, 4 mm y múltiples tamaños tuvieron progenie (gateadoras) desde el primer día de confinamiento. Las neonatas de Ce. smithi pudieron 37 alimentarse de las gateadoras, situación que mantuvo en mejores niveles la supervivencia de las larvas de esos tratamientos con respecto a las de 2 mm. Por otro lado, se observó durante los tres estadios larvales secreciones ostiolares en mandíbula o cabeza del depredador en todos los tratamientos con P. longispinus (Figura 7B). Esta condición limitó la capacidad de consumo de las larvas afectadas y, por ende, el desarrollo en comparación con las larvas que consumieron S. cerealella y que presentaron una mayor supervivencia (Figura 7A y 7B). Figura 7. Curvas de supervivencia de larvas y pupas de Ceraeochysa smithi alimentada con diferentes tamaños de Pseudococcus longispinus en condiciones de laboratorio. Líneas discontinuas indican la supervivencia media de los individuos en el tiempo. (A) Curvas en ausencia y (B) con presencia de secreción ostiolar son significativamente diferentes (prueba Log-rank). Adicionalmente, más del 50% de las larvas con presencia de secreción ostiolar murieron antes de llegar al estadio de pupa, del mismo modo, las larvas que no 38 presentaron esta condición tuvieron una baja supervivencia al alcanzar el estadio de pupa (Cuadro 3). Cuadro 3. Número de individuos de Ceraeochysa smithi que llegaron a los estadios de desarrollo cuando se alimentaron con diferentes dietas en condiciones de laboratorio (tamaño inicial de cohorte 20 individuos). Dietas Estado Tamaños de P. longispinus Huevos de S. 1 mm 2 mm 3 mm 4 mm Múltiples cerealella Prepupa 3 1 2 2 7 15 Pupa cerrada 2 0 0 1 1 2 Pupa expuesta 3 1 2 2 8 15 Adulto 2 0 0 0 1 5 Con base en los resultados obtenidos en el primer experimento, se determinó que la mortalidad del depredador fue menor cuando se alimentó de múltiples tamaños de P. longispinus en comparación con los que consumió un solo tamaño de presa. Por tal razón, al realizar el segundo ensayo con múltiples tamaños de presa y usando huevos de S. cerealella como control, la duración de los estadios larvales I y III de Ce. smithi fue mayor en número de días cuando se alimentó con P. longispinus, mientras que, en los estadios larva II y de pupa no hubo diferencia estadística en el tiempo con respecto al control (Cuadro 4). Aproximadamente el 50% de los individuos de Ce. smithi que consumieron huevos de S. cerealella, al iniciar el estadio de pupa no formaron un capullo sólido, lo que ocasionó el desarrollo del estadio de pupa de forma expuesta (Figura 8). 39 Cuadro 4. Tiempo de desarrollo en días de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. Tipos de dieta Estadios de desarrollo Múltiples tamaños Huevos de de P. longispinus S. cerealella Larva I 7,3 ± 0,5 Bb (6) 5,1 ± 0,3 Ab (37) Larva II 6,0 ± 0,6 Ac (6) 5,2 ± 1,1 Ab (37) Larva III 6,0 ± 0,9 Bc (6) 4,1 ± 0,8 Ac (37) Prepupa ---- 1,0 ± 0,0 d (19) Pupa cerrada 12,3 ± 0,5 Aa (6) 12,7 ± 0,7 Aa (18) Pupa expuesta ---- 12,9 ± 1,4 a (19) Total 31,3 ± 1,8 B (6) 27,8 ± 2,5 A (29) Promedio ± DE (número de individuos Ce. smithi) entre columna seguida con letras mayúsculas y dentro de cada fila seguida con letras minúsculas iguales no poseen diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05). Figura 8. Desarrollo de pupa expuesta de Ceraeochrysa smithi. A) Prepupa; B) segundo día; C) cuarto; D) sexto; E) octavo; F) décimo; G) décimo segundo y H) décimo tercer día de formación. La mortalidad de Ce. smithi se registró para cada uno de los estadios de desarrollo. El porcentaje de mortalidad de las larvas de primer estadio fue superior 40 cuando se alimentaron de múltiples tamaños de P. longispinus (Cuadro 5). La principal causa de muerte fue el deterioro mandibular por la secreción ostiolar, en ocasiones se observó como medida de evasión, larvas del depredador intentando limpiar sus mandíbulas, algunas utilizaban el contorno de la placa de Petri (Figura 9A), otras frotaban las mandíbulas aún humedecidas en la base de la placa (Figura 9B). Durante el segundo y tercer estadio, las larvas supervivientes del depredador consumieron los múltiples tamaños de P. longispinus sin que afectara su desarrollo de larva, pupa y emergencia de los adultos (Figura 10). Cuadro 5. Mortalidad de estadios de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. Mortalidad (%) Estadios de desarrollo Ce. smithi (n=40) Múltiples tamaños Huevos de de P. longispinus S. cerealella Larva I 85,0 7,5 Larva II 0,0 0,0 Larva III 0,0 0,0 Prepupa ----- 0,0 Pupa cerrada 0,0 0,0 Pupa expuesta ----- 0,0 Adulto 0,0 20,0 F igura 9. Presencia de secreción ostiolar en mandíbulas de Ceraeochysa smithi. A) Limpieza en el contorno de la placa Petri; B) limpieza en la base de la placa de Petri (la flecha indica la mancha de secreción que deja la larva). 41 F igura 10. Curvas de supervivencia de larvas y pupas de Ceraeochysa smithi a limentada con dos dietas en condiciones de laboratorio. Líneas discontinuas indican la supervivencia media de los individuos en el tiempo. Curvas son significativamente diferentes (prueba Log-rank). 42 2. Longevidad de Ce. smithi El periodo de supervivencia de los adultos se evaluó hasta los 126 días. Los machos vírgenes alimentados con cualquiera de las dos dietas vivieron durante todo ese tiempo. En comparación, los machos que permanecieron con hembras que consumieron P. longispinus durante su periodo larval llegaron a los 120,8 ± 15,9 días y los que se alimentaron con huevos de S. cerealella vivieron hasta los 104,9 ± 29,2 días. Por otro lado, en las dos dietas las hembras vírgenes mostraron un periodo de vida similar al de las hembras que permanecieron con macho (Figura 11). Figura 11. Supervivencia de los adultos de Ceraeochysa smithi alimentados con dos dietas: múltiples tamaños de Pseudococcus longispinus y huevos de Sitotroga cerealella. 43 3. Preferencia de consumo El consumo de gateadoras de P. longispinus fue significativamente diferente en el primer y segundo estado de Ce. smithi en comparación a las demás dietas (Figura 12). En el tercer estado de Ce. smithi no fue posible cuantificar las gateadoras que consumió, debido a que la larva utilizó la exuvia para formar el capullo de la pupa (Figura 13). Aunque el mayor consumo fue por presas de 1 mm se observó en el tercer estado, la cantidad de presas consumidas de 2 mm, 3 mm y 4 mm fue superior en comparación al primer y segundo estado (Figura 14). Figura 12. Promedio de Pseudococcus longispinus consumidas (± EE) por tres es tadios larvales de Ceraeochysa smithi. Promedios con letras iguales no po seen diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05). + Sin cuantificar las gateadoras ubicadas en la exuvia por la formación de la pupa. 44 F igura 13. Pupa de Ceraeochysa smithi vista en proyección horizontal. A) Pupa c ubierta con restos de Pseudococcus longispinus; B) pupa cubierta de ceda con exuvia y restos de P. longispinus. Figura 14. Larvas de distintos estadios de Ceraeochysa smithi depredando Pseudococcus longispinus de diferentes tamaños. A) Primer estadio consumiendo gateadora; B) segundo estadio consumiendo cochinilla de 2 mm; C) tercer estadio consumiendo cochinilla de 2 mm. 45 4. Capacidad reproductiva De las ocho parejas de Ce. smithi confinadas por cada tratamiento, solo cinco asignadas a cada tratamiento fueron fértiles. No hubo diferencia significativa en el periodo de preoviposición de las hembras fértiles, las que consumieron P. longispinus (15,0 ± 1,0 días) con las que se alimentaron de huevos de S. cerealella (13,0 ± 1,0 días). Tanto las hembras infértiles con macho como las hembras vírgenes ovipositaron (Cuadro 6). El periodo de oviposición fértil de las hembras que se alimentaron de P. longispinus fue de 55,8 ± 21,9 días y las que consumieron huevos de S. cerealella fue 40,0 ± 14,1 días, no se detectaron diferencias estadísticas en esta variable (Cuadro 6). La fecundidad diaria fue de 34,5 ± 19,6 huevos en las hembras alimentadas con P. longispinus y 28,3 ± 16,5 huevos en las hembras que consumieron S. cerealella (T = -4,09; P <4,78e-05). Al analizar la oviposición acumulada cada cinco días se encontró un incremento de la oviposición a los 5, 10 y 15 días con 90, 109 y 166 huevos respectivamente en las hembras alimentadas con P. longispinus, mientras que, con de S. cerealella fue de 124, 146 y 150 huevos (Figura 15). En los días posteriores la oviposición fue disminuyendo con excepciones en los días 55 y 65. Figura 15. Fecundidad promedio acum ulada cada cinco días de Ceraeochrysa smithi alimentada con dos dietas diferentes. 46 El periodo de incubación de los huevos fue similar para los dos tratamientos, siendo este de 4,9 días. Adicionalmente, no se detectó diferencia estadística en la viabilidad de los huevos cuando Ce. smithi consumió cualquiera de las dos dietas (Cuadro 6). El 20,4% de huevos fértiles de hembras alimentadas con P. longispinus y 12,6% de huevos fértiles de hembras que consumieron S. cerealella no eclosionaron, a pesar de mostrar la coloración café clara característica que presentan los huevos fértiles (Figura 16C). La comparación de medias no reveló diferencia estadística en la cantidad de huevos sin eclosionar de las hembras alimentadas con cada una de las dietas (T = -1,21; P < 0,262; Cuadro 7). Además, se observaron otras variaciones como huevos sin pedicelos y masticados que se registraron tanto para las hembras fértiles y vírgenes (Figura 16, Cuadro 7). Figura 16. Características de los huevos de Ceraeochrysa smithi. A) Forma espiral del grupo de huevos; B) larva emergiendo del huevo; C) huevo fértil sin eclosionar coloración café claro; D) huevos infértiles coloración verde claro; E) huevos sin pedicelo coloración verde claro; F) huevos masticados por las hembras; G) forma irregular de huevos ovipositados al final de l periodo fértil. 47 Cuadro 6. Parámetros reproductivos de Ceraeochysa smithi alimentada con dos dietas. Periodo (Días) Fecundidad Viabilidad Condición Dieta diaria/hembra Oviposición Oviposición (% de eclosión) Preoviposición Incubación (# de huevos) fértil total Parejas P. longispinus 15,0 ± 1,0 b 55,8 ± 21,9 a 69,4 ± 18,7 a 4,9 ± 0,2 a 34,5 ± 19,6 a 62,8 ± 16,8 a fértiles (n = 5) S. cerealella 13,0 ± 1,0 b 40,0 ± 14,1 a 57,8 ± 18,5 ab 4,9 ± 0,6 a 28,3 ± 16,5 b 64,0 ± 18,7 a Parejas P. longispinus 23,0 ± 7,0 a -- 19,3 ± 19,9 b -- 7,3 ± 5,7 c 0 infértiles (n = 3) S. cerealella 14,0 ± 1,7 b -- 22,7 ± 6,1 b -- 9,0 ± 3,9 c 0 Hembras P. longispinus 16,6 ± 3,8 ab -- 44,0 ± 24,5 ab -- 8,0 ± 6,2 c 0 vírgenes (n = 5) S. cerealella 14,4 ± 0,5 b -- 27,0 ± 16,1 b -- 9,5 ± 6,3 c 0 Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no presentan diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05) 48 Cuadro 7. Cantidad de huevos de Ceraeochysa smithi (alimentada con dos dietas) según condiciones de oviposición. Características de los huevos ovipositados Condición Dieta Total/hembra Eclosionados Sin eclosionar Infértiles Sin pedicelo Masticados Parejas P. longispinus 1450,2 ± 606,6 a 852,0 ± 274,3 a 296 ± 196 a 294,8 ± 269,0 a 17,6 ± 14,6 c 7,0 ± 10,9 c fértiles (n = 5) S. cerealella 1256,0 ± 416,6 a 832,8 ± 401,3 a 158 ± 159 a 225,8 ± 161,2ab 200,0 ± 215,6 a 36,4 ± 47,9 a Parejas P. longispinus 75,7 ± 111,4 b 0 0 65,7 ± 105,9 c 33,7 ± 58,3 c 5,3 ± 9,2 c infértiles (n = 3) S. cerealella 158,3 ± 46,8 b 0 0 133,6 ± 39,1 b 158,3 ± 46,8 ab 26,0 ± 13,1 b Hembras P. longispinus 150,8 ± 141,4 b 0 0 150,8 ± 141,5 b 106,4 ± 109,6bc 20,8 ± 20,8 b vírgenes (n = 5) S. cerealella 148,0 ± 133,6 b 0 0 148,0 ±133,6 b 155,8 ± 134,4ab 35,4 ± 26,1 a Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no presentan diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05) 49 Discusión Biología de Ce. smithi: En el primer ensayo de seis tratamientos ofreciendo diferentes presas, el depredador completó los tres estadios de larva en un promedio de 25,35 ± 2,1 días, con mortalidades que oscilaron entre el 55% y 100% al consumir diferentes tamaños de P. longispinus. Estudio de De Bartoli et al. (2012), observaron que cuando Ce. paraguaria fue alimentada con ninfas de Orthezia praelonga (Hemiptera: Orthezidae) completó el primer estado larval en 4,46 días, pero presentó 100% de mortalidad en el segundo estadio. Estos resultados se atribuyeron a la gran cantidad de cera de O. praelonga que dificultaba la alimentación del depredador. Una condición similar de mortalidad se presentó para este estudio con Ce. smithi en sus tres estadios larvales por la presencia de secreción ostiolar en sus mandíbulas. Sin embargo, en el estudio de Shaukat (2018), Chrysoperla carnea cumplió el periodo larval en un periodo de tiempo más corto (7,75 ± 0,16 días) con una mortalidad del 37,5% cuando consumió ninfas de P. solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae), comparado al periodo larval de 8,50 ± 0,18 días con 50% de mortalidad al consumir huevos de Pectinophora gossypiella (Lepidoptera: Gelechiidae). Siendo el tipo de presa la que influye directamente en el desarrollo y mortalidad del depredador. En el presente estudio, Ce. smithi mostró una baja supervivencia (10%) al consumir exclusivamente P. longispinus de 2 mm de tamaño. La dificultad del depredador para penetrar la epidermis de la presa y las secreciones ostiolares fueron las principales causas de mortalidad. Tapajós et al. (2017) observaron supervivencia del 56,7% y 26,7% en larvas de Ce. everes al alimentarse con ninfas de tercer estado de F. dasylirii y hembras adultas de P. jackbeardsleyi respectivamente. Sin embargo, cuando Ch. externa consumió ninfas de tercer estado de F. dasylirii presentó un porcentaje de supervivencia del 3,3% y del 6,6% cuando se alimentó de hembras adultas de P. jackbeardsleyi. Las cochinillas jóvenes con menor cantidad de cera favorecieron el desarrollo del depredador. Por otro lado, De Oliveira et al. (2016), registraron 0% de supervivencia en larvas de Ce. cubana que fueron alimentadas con huevos de la mosca blanca Aleurocanthus 50 woglumi (Hemiptera: Aleyrodidae), debido a que la forma de sus mandíbulas no podía cubrir el diámetro de los pequeños huevos que se alojaban en las hojas. Leman et al. (2014), reportaron 97% de mortalidad de larvas de Ch. carnea y 53% en Ch. lucasina cuando depredaron Planococcus citri (Hemiptera: Pseudococcidae). No obstante, cuando ofrecieron la mezcla de P. citri con huevos de Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Gelechiidae) los porcentajes de mortalidad fueron menores registrándose un 17% en Ch. carnea y 22% en Ch. lucasina. De manera similar se pudo observar en esta investigación donde ocurrió un 85% de mortalidad cuando las larvas de Ce. smithi consumieron P. longispinus de 4 mm, siendo menor cuando se alimentaron de múltiples tamaños de la cochinilla (55%). Resultados semejantes de Santa-Cecilia et al. (1997) mostraron que Ce. cubana presentó un 85% de mortalidad al consumir la escama Pinnaspis sp. pero cuando se brindó Pinnaspis sp. + Anagasta kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) la mortalidad del depredador fue de un 5%. Estos resultados se pueden atribuir al contenido nutricional y las características morfológicas de cada presa que influyen en la mortalidad del depredador. En el segundo ensayo Ce. smithi con las dos dietas ofrecidas fue capaz de alcanzar el estado adulto, el depredador completó los tres estadios larvales en 19,3 días (6 días menos que el primer ensayo) y desde larva neonata hasta adulto en 31,3 ± 1,8 días cuando consumió individuos de P. longispinus. Resultados similares registraron Tapajós et al. (2017), cuando Ce. everes y Ch. externa se alimentaron con P. jackbeardsleyi alcanzando el estado adulto en 29.3 ± 0.16 y 28.2 ± 0.41 días respectivamente. Por otro lado, Shaukat (2018) observó un menor tiempo cuando Ch. carnea alcanzó el estado adulto en 17,3 ± 0,5 días al alimentarse de P. solenopsis. En el caso de Tapajós et al. (2017) observaron que, Ce. everes completó en 36.5 ± 0.35 días y Ch. externa en 24.7 ± 0.42 días cuando fueron alimentadas con F. dasylirii. En los estudios anteriormente, se observa que cuando crisópidos se alimentan con diferentes especies de cochinillas, un porcentaje alcanza el estadio adulto satisfactoriamente, los cuales se podrían 51 atribuir a la cantidad de cera, tamaño del individuo y producción de secreción ostiolar de las cochinillas. El 15% de supervivencia hasta la fase adulta de Ce. smithi está dentro del rango que se ha observado para otros depredadores que se han alimentado con especies de cochinillas (Leman et al. 2014; Tapajós et al. 2017). En el presente estudio se pudo determinar que una de las principales causas de mortalidad del depredador fue la contaminación de las mandíbulas de Ce. smithi por las secreciones ostiolares de P. longispinus. Esta condición limitó su capacidad de consumo y por ende su supervivencia. Gillani y Copland (1999), observaron que las larvas de Sympherobius fallax (Neuroptera: Hemerobiidae) de primer y segundo estado fueron las más vulnerables a las secreciones ostiolares de P. longispinus, que obstruían las mandíbulas del depredador. Mientras que, las larvas de tercer estadio fueron capaces de evadir dicha sustancia. Similar condición se pudo observar en las larvas III de Ce. smithi, quienes atacaban a su presa desde el costado central evitando el contacto con los extremos de las cochinillas. Cuando se proporcionaron huevos de S. cerealella como dieta a las larvas de Ce. smithi completaron el estadio larval en 13,9 ± 0,2 y 14,4 ± 1,9 días en el primer y segundo ensayo respectivamente. López-Arroyo et al. (1999b) publicaron similares resultados de la fase larval de Ce. smithi, esta duró 13,3 ± 0,8 días cuando se alimentó con huevos de S. cerealella y 12,3 ± 0,6 días cuando consumió huevos de A. kuehniella; mientras que, al brindar como dieta el áfido Myzus persicae duró 18,4 ± 2,6 días teniendo un aumento del periodo larval. Similares resultados se obtuvieron en este estudio cuando el depredador se alimentó de múltiples tamaños de P. longispinus, los estadios larvales se cumplieron en 19,0 ± 1,7 días. Cohen y Brummett (1997), determinaron que para el desarrollo Ch. carnea, los huevos de E. kuehniella satisfacen mayormente el requerimiento de biomasa y metionina, en comparación con el consumo de ninfas de Bemisia argentifolli y adultos de A. gossypii. Las dietas a base de huevos de S. cerealella y A. kuehniella, son las más utilizadas en el establecimiento de crías masivas de crisópidos debido al contenido aminoácidos que favorecen el tiempo de desarrollo 52 del depredador. Adicionalmente, cada especie del depredador tiene la capacidad de aprovechar eficientemente los aminoácidos provistos por la presa que consumen. El depredador Ce. smithi pudo completar los tres estadios larvales, prepupa, pupa y adulto al consumir múltiples tamaños de P. longispinus a pesar de presentar un porcentaje de mortalidad elevado. En varias investigaciones consultadas los crisópidos bien llamados depredadores de insectos de cuerpo blando, completan su estado de desarrollo cuando se alimentan de diferentes estadios de insectos plaga, tal es el caso de Ch. externa vs Bemisia tabaci o Cinara spp. (Hem.: Aphididae) (Auad et al. 2001; Cardoso y Lazzari 2003); Ce. cincta vs B. tabaci (Auad et al. 2001); Ce. claveri vs Plutella xylostella (Lep.: Plutellidae) (Ferreira et al. 2009); Ce. paraguaria vs Toxoptera sp. (Hem.: Aphididae) o Selenaspidus sp. (Hem.: Diaspididae) (De Bartoli et al. 2012); Ce. cubana vs Aphis gossypii (Hem.: Aphididae), Aleurocanthus woglumi (Hem.: Aleyrodidae), Myzus persicae (Hem.: Aphididae), Spodoptera frugiperda (Lep.: Noctuidae) (Alcantra et al. 2008; De Oliveira et al. 2016; Oliveira et al. 2016; Nunes et al. 2017); Ch. carnea vs A. gossypii, P. solenopsis, Helicoverpa armígera (Lep.: Noctuidae), P. gossypiella (Shaukat 2018). Estos resultados sirven de pauta para continuar con investigaciones y establecer un manejo de determinada plaga con especies de crisópidos. Longevidad de Ce. smithi: Durante este estudio se encontró que las hembras de Ce. smithi independientemente a las dietas ofrecidas y condición de fertilidad, la supervivencia fue menor (64,2 – 81,5 días) en comparación a los machos que sobrepasaron los 100 días de vida. En contraste con las observaciones de esta investigación, Malcavilca-León y Narrea-Cango (2016) indicaron que las hembras de Ce. cincta fueron más longevas que los machos. De manera similar Ferreira et al. (2009) observaron que las hembras de Ce. claveri alimentadas con huevos y larvas de P. xylostella o la mezcla de ambas, mostraron una longevidad superior (68 días) en relación con los machos (49 días). Al igual que los ejemplos 53 anteriores, por lo general se ha encontrado una diferencia de tiempo bien marcada de acuerdo al tipo de presa que consumieron los crisópidos en estado larval y superior en la longevidad de las hembras (Bezerra-Silva et al. 2006). No obstante, Carvalho et al. (2002) mostraron para Ch. mediterranea que la longevidad de los machos (138 días) fue mayor a la de las hembras (118 días) cuando estos fueron confinados en relación 1:1. La longevidad de los adultos está relacionada a la dieta que los crisópidos consuman en estado larval y adulto (Soffiantini y Batista 2006; Ulhaq et al. 2006), además de las condiciones de confinamiento que se le ofrezca (Carvalho et al. 2002). Preferencia de consumo de Ce. smithi: A pesar de no estar contempladas dentro de los tratamientos las gateadoras de P. longispinus, esta fue la presa que más consumió Ce. smithi, siendo 99,5 ± 19,9 individuos en el primer y 59,5 ± 11,9 gateadoras en el segundo estado larval. De este modo se pudo comprobar que el menor tamaño de presa fue el más consumido por el depredador, concordando con Gonçalves-Gervásio y Santa-Cecília (2001) quienes reportaron un mayor consumo de ninfas de primer estado de Dysmicoccus brevipes por parte de Ch. externa durante el primer y segundo estado larval (18,6 ± 1,2 y 24,0 ± 2,9 ninfas respectivamente). Milbrath et al. (1993) comprobaron que los hábitos alimenticios dependen del tamaño de la presa, tamaño e intensidad de hambre del depredador. Estos hábitos están ligados al comportamiento de defensa, que incluye colocar los restos de su presa en el dorso (camuflaje) después de la alimentación, e implican un gasto energético al igual que la búsqueda de presas. En este ensayo, las larvas I de Ce. smithi fueron más hábiles para capturar gateadoras que presas mayores a 1mm, las larvas II consumieron mayormente gateadoras, pero aumento el consumo por los demás tamaños, en sí la manipulación al capturar y consumir los diferentes tamaños de presa fue acorde a la edad del depredador. Incluso se observó que larvas de Ce. smithi de cinco días confinadas con diferentes tamaños de presa, durante 24 horas consumieron 20,5 gateadoras; 4,75 cochinillas de 1 mm y 1,75 54 cochinillas de 1,5 mm. José-Pablo et al. (2017) observaron que, durante un mismo periodo de tiempo, en los tres estadios larvales de Ce. valida consumieron más presas de menor tamaño en relación con las de mayor tamaño. En este estudio para el tercer estadio de Ce. smithi al no poder cuantificar las gateadoras consumidas, se observó que las presas de 1 mm fueron las más depredadas (18,3 ± 4,4 individuos) y los de menor consumo fueron los de 4 mm (8,1 ± 3,2 individuos). Vale recalcar que al consumir una menor cantidad de presa de 4 mm el depredador pudo satisfacer el requerimiento alimenticio más rápido que un mayor consumo por presas de 1mm. En el estudio de Gonçalves-Gervásio & Santa-Cecília (2001) se registró para el tercer estadio de Ch. externa que se alimentaron de 32,4 ± 2,8 ninfas de segundo estadio y las de menor predilección hembras adultas de D. brevipes (6,6 ± 0,6). Del mismo modo Jose-Pablo et al. (2017), registraron el mayor consumo de ninfas I y II de Diaphorina citri por los tres estadios larvales de Ce. valida (368,3 ± 15,7 individuos) y el consumo más bajo de la ninfa V con 56,3 ± 8,4 individuos. Adicionalmente, Pacheco-Rueda et al. (2015) constataron la propensión de Ch. comanche, Ch. externa, Ch. rufilabris, Ce. cincta y Ce. claveri por consumir ninfas pequeñas (primer y segundo estadio) de D. citri. Capacidad reproductiva de Ce. smithi: Las hembras que consumieron múltiples tamaños de P. longispinus mostraron un periodo de preoviposición de 15 ± 1 días. De Oliveira et al. (2016), observaron 16 días de preoviposición en Ce. cubana cuando se alimentaron de diferentes estadios ninfales de A. woglumi. En el estudio de Ferreira et al. (2009), observaron que el período de preoviposición de Ce. claveri al consumir larvas de P. xylostella fue de 13 días, 11 días cuando se alimentaron con huevos y 10 días con la mezcla de huevos y larvas. Shaukat (2018) registró un corto periodo de preoviposición en Ch. carnea al alimentarse con ninfas/hembras de A. gossypii y ninfas de P. solenopsis el cual no sobrepaso los cuatro días. En cambio, Bezerra-Silva et al. 2006 reportaron alrededor de cinco días de preoviposición en Ch. externa cuando consumió P. citri en estadio ninfal o hembras adultas. 55 El trabajo de López-Arroyo et al. (1999b) mostró que Ce. smithi alimentadas con huevos de S. cerealella tuvieron un periodo de preoviposición de 13 días, el mismo tiempo se registró en las hembras de nuestro ensayo con la misma dieta. Adicionalmente, las hembras vírgenes mostraron un periodo más largo cuando consumieron P. longispinus (23,0 ± 7,0 días) tal como fue reportado por Barbosa et al. (2002) para hembras vírgenes de Ce. everes alimentadas con S. cerealella (23,1 ± 1,5 días). Las hembras de Ce. smithi que fueron alimentadas con P. longispinus presentaron un tiempo de oviposición que estuvo marcado por dos periodos: la colocación de huevos fértiles (55,8 ± 21,9 días) seguida por la de huevos infértiles (13,6 ± 3,2 días), siendo menor estos periodos en las hembras que consumieron S. cerealella. López-Arroyo et al. (1999a) observaron que Ce. smithi durante su último cuarto de vida no fue capaz de colocar huevos fértiles, a diferencia de Ce. cubana y Ce. cincta. Esta información concuerda con De Oliveira et al. (2016), quienes no hacen tal distinción de periodos fértiles e infértiles en su trabajo y detallan que los días de oviposición de Ce. cubana fueron de 38,8 ± 2,5 cuando consumió ninfas de A. woglumi. Un período similar fue reportado por Ferreira et al. (2009) en Ce. claveri alimentada con huevos y larvas de P. xylostella. A diferencia de lo observado por Shaukat (2018), que Ch. carnea ovipositó 21,6 ± 0,5 días cuando consumió ninfas de P. solenopsis y 27,6 ± 0,4 cuando se alimentó de ninfas y adultos de A. gossypii. La fecundidad diaria de Ce. smithi fue mayor en la dieta con múltiples tamaños de P. longispinus (34,5 ± 19,6 huevos) en comparación a las alimentadas con huevos de S. cerealella (28,3 ± 16,5 huevos) con una viabilidad del 63% y 64% respectivamente. López-Arroyo et al. (1999b) señalaron que Ce. smithi mostró un rango en la viabilidad de los huevos que oscilaban del 52% al 88% según las dietas ofrecidas. Un mayor porcentaje de huevos viables fue reportado por Oliveira et al. (2016), estos valores no presentaron diferencia significativa entre las dietas brindadas a Ce. cubana (90% al 94% de viabilidad), al igual que la fecundidad diaria (4 a 7 huevos). Shaukat (2018), en el caso de Ch. carnea la viabilidad osciló 56 del 75% al 89% dependiendo de la presa ofrecida y una fecundidad diaria promedio de siete huevos. López-Arroyo et al. (1999b) registraron durante 30 días la oviposición de Ce. smithi alimentadas con varias dietas, siendo de 398 ± 302 huevos cuando consumió M. persicae y aún superior al combinar el áfido con huevos de A. kuehniella (598 ± 254). La cantidad que se obtuvo en el estudio durante todo el periodo de oviposición de Ce. smithi alimentada con P. longispinus y con S. cerealella fue de 1450 ± 607 y 1256 ± 417 huevos respectivamente. De esta forma, Barbosa et al. (2002) observaron que el tipo de dieta que consuma el depredador y la permanencia del macho con la hembra tienen un efecto directamente positivo en el número de huevos que la hembra oviposite. Las hembras vírgenes de Ce. smithi alimentadas con huevos de S. cerealella presentaron un periodo de preoviposición menor en comparación con las que consumieron P. longispinus, la misma tendencia se registró con el periodo de oviposición (Cuadro 6). No hubo diferencia significativa en la fecundidad diaria de las hembras vírgenes que se alimentaron con cualquiera de las dos dietas en el número de huevos por día y total (Cuadro 7). Todos los huevos ovipositados fueron inviables, corroborándose lo reportado por Barbosa et al. (2002) quienes observaron el 100% de infertilidad de huevos ovipositados por hembras vírgenes de Ce. everes. Dentro del grupo de Ce. smithi confinadas en parejas con cada dieta, se observó el 37,5% de parejas infértiles, el período de preoviposición varió entre dieta y los huevos colocados fueron infértiles. Se observó que las hembras con machos permanentes al igual que en las parejas infértiles y las hembras vírgenes, colocaron huevos sin patrón espiral característico de la especie o sin pedicelos y en ocasiones consumían estos huevos tróficos. Del mismo modo, López-Arroyo et al. (1999a) reportaron que las hembras de Ce. smithi con oviposición infértil colocaron huevos por días y las hembras viejas ovipositaban los huevos con un patrón irregular. 57 Conclusiones Las larvas de Ce. smithi al consumir múltiples tamaños de P. longispinus completaron los tres estadios larvales con una mortalidad del 55% y fueron capaces de alcanzar el estado adulto con un 15% de supervivencia, cumpliendo el periodo de desarrollo de la larva neonata hasta adulto en 31,3 ± 1,8 días. Durante los dos primeros estadios larvales Ce. smithi presentó un mayor consumo por tamaños menores a 1 mm y en el tercer estado consumió mayormente P. longispinus de 1 mm. Del mismo modo, se pudo observar que en tercer estado aumentó la ingesta de presas de 2 mm, 3 mm y 4 mm; los mayores tamaños de presa satisfacían el requerimiento alimenticio más rápido en comparación a los menores tamaños. Las secreciones ostiolares de P. longispinus ocasionaron una mayor mortalidad en larvas I y II de Ce. smithi, las larvas III fueron menos propensas en morir por el contacto con las secreciones ostiolares. Las hembras de Ce. smithi alimentadas con múltiples tamaños de P. longispinus tuvieron un periodo de preoviposición de 15 días, ovipositaron durante 69,4 ± 18,7 días, con una fertilidad diaria de 34,5 ± 19,6 huevos. Durante todo el periodo de oviposición colocaron 1450,2 ± 606,6 huevos que alcanzaron una viabilidad del 63%. El periodo de longevidad de Ce. smithi fue mayor en los adultos machos en comparación a las hembras que fueron alimentados con múltiples tamaños de P. longispinus sin distinción de la relación de confinamiento. Agradecimientos A la Secretaria Nacional de Educación Superior, Ciencia y Tecnología SENESCYT Ecuador por el financiamiento completo de la beca de estudios y de este trabajo de investigación. A la M.Sc. Yalexi Delgado por sus valiosos aportes en la revisión del documento. 58 Literatura citada Afzal, M; Shad, S; Ejaz, M; Ijaz, M. 2018. Selection, cross-resistance, and resistance risk assessment to deltamethrin in laboratory selected Phenacoccus solenopsis (Homoptera: Pseudococcidae). Crop Protection 112:67-73. Alcantra, E; Freire, C; Monteiro, T; Souza, B; Costa, L. 2008. Aspectos biológicos e capacidade predatória de Ceraeochrysa cubana (Hagen, 1861) (Neuroptera: Chrysopidae) alimentada com Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) em diferentes temperaturas. 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Eficiencia de depredación por Ceraeochrysa smithi (Navás, 1914) (Neuroptera: Chrysopidae) sobre Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti, 1867) (Hemiptera: Pseudococcidae) en banano bajo condiciones de invernadero Elena Corozo-Ayovi1 Introducción El cultivo de banano Musa AAA genera gran cantidad de divisas por concepto de exportación, empleo a personas de sectores rurales y desempeña un rol importante en la seguridad alimentaria de millones de personas del mundo. En Costa Rica, es el cuarto cultivo permanente de mayor importancia con 42921 ha sembradas, las cuales están distribuidas entre la zona del Caribe y del Pacífico con una participación del 97,9 % y 1,9 % respectivamente. Este producto aporta aproximadamente 40000 fuentes de empleo directos y 100000 indirectos, con lo cual sustenta a casi medio millón de personas. Las exportaciones de fruta en el 2017 generaron alrededor de 140 millones de dólares en divisas, alrededor de 2525082 toneladas métricas con un incremento del 6,8 % en relación con el 2016, siendo el tercer exportador de banano a nivel mundial (CORBANA 2019, SEPSA 2019, FAO 2019). Los problemas fitosanitarios causados por enfermedades e insectos-plagas ocasionan pérdidas en la producción del banano, dentro de estos se destacan las cochinillas harinosas de los géneros Pseudococcus y Dysmicoccus, las cuales son vectores del virus del estriado del banano (BSV) (Armijos 2004a). Según Palma (2015), las especies de Pseudococcus asociadas al cultivo de banano y presentes en Costa Rica son: Pseudococcus longispinus (Targioni Tozzetti), P. elisae 1 Programa de Posgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Protección de Cultivos, Universidad de Costa Rica; rosa.elena.85@hotmail.com 68 Borchsenius, P. jackbeardsleyi Gimpel & Miller, P. calceolaridae (Maskell), P. maritimus (Ehrhorn), P. viburni (Signoret) (Hemiptera: Pseudococcidae). Estos insectos al alimentarse periódicamente secretan a través de ciertos poros de sus cuerpos una sustancia azucarada, esta secreción permite el crecimiento del hongo Capnodium sp. Mont (Capnodiales: Capnodiaceae), el cual al cubrir las estructuras vegetales limita la actividad fotosintética (Byron y Gillett-Kaufman 2016). Por otro lado, son considerados plaga de importancia cuarentenaria, la presencia de estos insectos en puertos de destino provoca el rechazo de la fruta (Armijos 2004a). El manejo de las cochinillas se realiza con el uso de moléculas químicas, prácticas culturales o la utilización de enemigos naturales (Armijos 2004b, Guillen et al. 2010, Contreras 2010, Corozo 2011, Cubillo y González 2014 y García et al. 2016). El control biológico con insectos es un método que no ocasiona daños colaterales y permite la disminución poblacional del insecto plaga, el cual se utiliza en plantaciones de escala comercial a nivel de invernadero y campo (Villalba et al. 2006; Mani y Krishnamoorthy 2007, 2008; Adedipe y Park 2012). En el orden Neuroptera, la familia Chrysopidae alberga alrededor de 1200 especies, esta familia es la más estudiada por su importancia en la agricultura como controladores biológicos, debido a que sus larvas se alimentan de insectos y ácaros plaga (Tauber et al. 2009). Varias especies de los géneros Chrysoperla y Ceraeochrysa han sido probadas sobre especies de cochinillas a nivel de laboratorio e invernadero con resultados alentadores (Bezerra et al. 2006, Leman et al. 2014, Tapajós et al. 2016 y Shaukat 2018). De acuerdo con Vargas et al. (1987), Ceraeochrysa smithi (Navás 1914) es una especie abundante en plantaciones de cítricos en Florida y en Centro América, catalogada por el Dr. Adams como un excelente candidato para el control biológico. Según el Rivas et al. (2017) con base a los registros del INBio (Instituto Nacional de Biodiversidad), Ce. smithi fue reportada en Costa Rica en 1977. Por otro lado, Penny (2002) indicó que la especie había sido colectada en las provincias de Cartago, Guanacaste y Heredia. En el 2018, durante la búsqueda de crisópidos en plantaciones de banano, la especie más abundante fue Ce. smithi, 69 por tal motivo el presente trabajo tuvo como finalidad evaluar la eficiencia de depredación sobre poblaciones de la cochinilla P. longispinus en plantas de banano en condiciones de invernadero. 70 Materiales y métodos 1. Cría de P. longispinus El mantenimiento de la colonia de P. longispinus se realizó infestando frutos de Cucurbita moschata (Duchesne ex Lam) (Cucurbitales: Cucurbitaceae) con ninfas de primer estadio (gateadoras) del pie de cría del Laboratorio de Entomología Económica del Centro de Investigación en Protección de Cultivos (CIPROC) de la Universidad de Costa Rica, San Pedro de Montes de Oca, San José. Los frutos de ayote se confinaron dentro de jaulas entomológicas de 45 cm x 45 cm x 45 cm (largo × ancho × altura) para obtener diferentes cohortes por jaulas (Figura 1). Estas se mantuvieron dentro de un cuarto de cría en condiciones ambientales variables de 24,3 ± 2,5 °C, 69,8 ± 5,0% HR y fotoperiodo 12:12 h L:O, registradas con un Termohigrometro INK THC-4 (INKBIRD, https://www.ink-bird.com). Figura 1. Colonia de Pseudococcus longispinus en frutos de Cucurbita moschata. 2. Cría de Ce. smithi En las mismas condiciones ambientales descritas anteriormente, se mantuvo una colonia de Ce. smithi alimentada con diferentes tamaños de P. longispinus. La colonia se confinó en envases plásticos trasparentes de 4 litros de capacidad, cuando las larvas de Ce. smithi iniciaron el tercer instar se transfirió cada larva a una placa de Petri para evitar el canibalismo. Los adultos obtenidos se confinaron 71 en parejas de 15 individuos dentro de cámaras de oviposición (envases cilíndricos plásticos de 110 oz) forrados en el interior y la tapa con papel Kraft. Se realizó un corte de 5 cm en el papel Kraft de la cámara para facilitar la revisión y la tapa fue perforada y forrada con tela tergal para permitir la ventilación. Cada cuatro días se proporcionó una mezcla de polen, levadura y miel en relación 1:1:1 como dieta artificial (Delgado y Antunes 2017) y diariamente se humedeció un algodón con agua para la hidratación de los adultos (Figura 2A). Cuando inició el periodo de oviposición se cambiaron los adultos a nuevas cámaras y se cosecharon los huevos colocados en el papel Kraft (Figura 2B). Figura 2. Preparación de cámara de oviposición. A) Provisión de agua y dieta; B) vista interna, los óvalos encierran huevos ovipositados y la fecha señala un adulto. 3. Mantenimiento de plantas Se ubicaron 54 plantas de banano in vitro variedad gran enano de tres meses de edad (Figura 3A), en el invernadero del CIPROC en condiciones ambientales 21,9 ± 3,5°C y 72,7 ± 9,9% de HR, los datos registrados con un termohigrómetro ecowitt DS-102 (ECOWITT, http://www.ecowitt.com). Las plantas fueron proporcionadas por la Corporación Bananera Nacional (CORBANA, Centro de investigación La Rita de Guápiles). Se realizó el trasplante en maceteros de plástico (Figura 3B) con suelo previamente esterilizado y cada tres días se cumplió con el requerimiento hídrico. Para el manejo del patógeno Mycosphaerella fijensis (Capnodiales: Mycosphaerellaceae) se realizaron semanalmente podas fitosanitarias eliminando las partes afectadas y para el requerimiento nutricional cada tres semanas se aplicó fertilizante N-P-K 15-15-15 en dosis de 5 g/pl. 72 Figura 3. Mantenimiento de pla ntas de banano. A) Plantas de tres meses; B) trasplante de plantas en maceteros. 4. Manejo del experimento Cuando las plantas cumplieron dos meses después del trasplante (m.d.t.), se infestó cada una con cinco hembras grávidas de P. longispinus colocadas entre las vainas foliares (Figura 4A). Luego de cuatro semanas se seleccionaron 32 plantas con las poblaciones de cochinillas más abundantes, cada planta fue confinada dentro de un cubículo de 60 cm x 60 cm x 160 cm (ancho, largo y alto) de una jaula entomológica conformada por cuatro compartimentos 240 cm x 60 cm x 160 cm (ancho, largo y alto), cada compartimento tenía confeccionada una entrada con tela tergal sellada con velcro para facilitar la revisión periódica de las plantas y constatar el establecimiento de las cochinillas en las vainas foliares, hojas o pseudotallos (Figura 4B). Figura 4. Plantas de banano con Pseudococcus longispinus. A) Infestación inicial en vainas foliares, la flecha indica hembras grávidas; B) colonización de cochinillas, el ovalo encierra ninfas, hembras y pupas en vainas foliares. 73 Adicionalmente, a los cuatro m.d.t se retiraron las vainas foliares secas de los pseudotallos (Figuras 5A y 5B) y se cortó las dos terceras partes de cada hoja para evitar el roce con la malla de la jaula (Figura 5C). Figura 5. Labores fitosanitarias en plantas de banano. A) La fecha señala vainas f oliares secas en pseudotallo, B) la fecha indica el pseudotallo limpio; C) las fechas muestran las hojas podadas. Tres meses después de la infestación con P. longispinus en las plantas de banano, se contabilizó la población de ninfas, pupas y hembras presente en cada planta. Previo al establecimiento del ensayo se asignaron aleatoriamente los tratamientos a las plantas, distribuidos en ocho repeticiones. Para la ejecución del primer experimento con diferentes densidades de Ce. smithi, se usaron 240 larvas neonatas del depredador asignados a cuatro tratamientos de densidad: i) cinco larvas, ii) diez larvas, iii) quince larvas y iv) testigo (sin larvas). En cada planta se colocaron entre las vainas foliares u hojas el número de larvas correspondientes a cada tratamiento. Semanalmente se registró durante tres semanas las variables en estudio: número de ninfas, pupas y hembras de P. longispinus, número de larvas, pupas y adultos de Ce. smithi. Después del primer ensayo se retiraron las vainas foliares y hojas secas de las plantas de banano, también se cortaron dos tercios de las hojas que brotaron en ese periodo (Figuras 5A, 5B y 5C). Con ayuda de una aspiradora se retiró todos los restos y suciedad presente en cada cubículo. 74 Para evaluar el impacto de los diferentes estadios de desarrollo de Ce. smithi, se instaló un segundo experimento. Por lo que, se realizó una evaluación inicial cuantificando la población de ninfas, pupas y hembras de P. longispinus presente en cada planta. Se usaron 75 larvas del depredador asignadas a cuatro tratamientos: i) larva I (cinco días de edad), ii) larva II (diez días de edad), iii) larva III (quince días de edad) y iv) testigo (sin larvas). En cada unidad experimental (planta) se liberaron cinco individuos de acuerdo con el tratamiento (Figura 6A) y se establecieron cinco repeticiones (Figura 6B). Se realizó una evaluación final de la población de P. longispinus cuando los individuos de Ce. smithi alcanzaron el estado de pupa, por el diseño del ensayo (edades del depredador), las larvas de tercer estado puparon primero, por ende, se evaluó la población de cochinillas en este tratamiento y el testigo, la siguiente semana el tratamiento de larvas II y el testigo, finalmente la última semana el tratamiento de larvas I y el testigo. Las variables registradas fueron el número de ninfas, pupas y hembras de P. longispinus y el número de larvas, pupas y adultos de Ce. smithi. Figura 6. Distribución de ensayo en invernadero. A) Plantas de banano en cada cubículo (tratamientos); B) jaulas con los diferentes tratamientos (repeticiones). 75 5. Análisis de datos Para los análisis se utilizó el software libre para computación estadística y gráficos de programa (R Core Team, 2019). RStudio versión 3.6.1. Se realizó modelos lineales generalizados (GLM) de quasi-verosimilitud con una distribución Poisson por la sobre dispersión de los datos (variables discretas). Se realizó análisis de varianza y comparación de medias (prueba Tukey α = 0,05). Además, se calculó el cambio porcentual de las poblaciones de P. longispinus (hembras, pupas y ninfas) en cada semana de evaluación para mostrar el efecto del depredador sobre la presa. Las librerías usadas para los análisis se indican a continuación: agricolae (Mendiburu 2019); bindrcpp (Müller 2018); dbplyr (Wickham y Ruiz 2019); ggplot2 (Wickham 2016); ggpubr (Kassambara 2019); magrittr (Bache y Wickham 2014); rio (Chan et al. 2018); tidyverse (Wickham 2017). 76 Resultados 1. Efecto de depredación de la densidad de Ce. smithi sobre la densidad de la presa El Cuadro 1, muestra las poblaciones iniciales de hembras, pupas y ninfas de P. longispinus que no difirieron estadísticamente entre tratamientos (prueba de Tukey, P = 0,05). Cuadro 1. Población inicial de Pseudococcus longispinus al inicio del ensayo. Tratamientos (n=8) Hembras Pupas Ninfas Larva I (cinco días) 60,6 ± 27,1 23,1 ± 20,3 822,0 ± 495,7 Larva II (diez días) 85,4 ± 20,2 29,1 ± 17,2 1208,4 ± 285,9 Larva III (quince días) 69,6 ± 27,6 27,1 ± 28,8 1030,9 ± 339,8 Testigo (sin larvas) 76,9 ± 22,2 23,0 ± 16,8 1024,9 ± 595,2 Valor de F 1,48 0,16 1,00 P>F 0,242 0,921 0,407 1.1. Población de Ce. smithi El número de individuos de Ce. smithi disminuyó a partir de la primera semana en todos los tratamientos (Figura 7). Algunas larvas muertas presentaron secreciones ostiolares en las mandíbulas (Cuadro 2), otra causa de mortalidad fue el canibalismo entre las larvas de Ce. smithi el cual fue observado, pero no evaluado. El número de larvas supervivientes alcanzaron el estadio de pupa y posteriormente la fase adulta, estas no difirieron estadísticamente entre tratamientos (Cuadro 3). Cuadro 2. Porcentaje de mortalidad de larvas de Ceraeochrysa smithi al final del experimento. Tratamientos (n=8) Varias causas Secreción ostiolar Cinco larvas 62,5 ± 22,5 a 7,5 ± 10,4 a Diez larvas 72,5 ± 13,9 a 11,3 ± 9,9 a Quince larvas 81,7 ± 12,7 a 10,8 ± 8,7 a Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no poseen diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05) 77 Cuadro 3. Número promedio de individuos de Ceraeochrysa smithi supervivientes al final del experimento. Tratamientos (n=8) Pupas Adultos Cinco larvas 1,5 ± 1,2 a 1,5 ± 1,2 a Diez larvas 1,6 ± 1,4 a 1,1 ± 1,1 a Quince larvas 1,1 ± 1,6 a 0,5 ± 0,8 a Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no poseen diferencia significativa (prueba de Tukey α = 0,05) Figura 7. Población promedio de larvas de Ceraeochrysa smithi en plantas de banano consumiendo ninfas, pupas y hembras de Pseudococcus longispinus. 1.2. Población de hembras de P. longispinus Durante las tres semanas de observación, se registró disminución del número de hembras de P. longispinus en todos los tratamientos con diferentes densidades de Ce. smithi, en el caso del testigo se observó un aumento en la última semana (Figura 8). El tratamiento con diez larvas de Ce. smithi mostró una disminución en el cambio porcentual del 14,2%, 23,9% y 24,7% durante la primera, segunda y 78 tercera semana respectivamente. La mayor disminución se observó en la tercera semana para el tratamiento donde se liberaron cinco larvas del depredador (29,2%), por otra parte, el testigo que mostró un aumento del 3,1% comparado con la población inicial de hembras de P. longispinus (Cuadro 4). Cuadro 4. Porcentaje de población de hembras de Pseudococcus longispinus observada por semana con respecto a la población inicial expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. Tratamientos (n=8) 7 días 14 días 21 días Cinco larvas 92,9 78,5 70,8 Diez larvas 85,8 76,1 75,3 Quince larvas 89,5 83,8 80,6 Testigo (sin larvas) 97,4 94,0 103,1 F igura 8. Población promedio de hembras de Pseudococcus longispinus expuestas a c uatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. 79 1.3. Población de pupas de P. longispinus El incremento poblacional de pupas de P. longispinus se observó en todos los tratamientos hasta la segunda evaluación, durante la tercera semana el número de pupas donde se liberó cinco larvas de Ce. smithi se mantuvieron estables, esto difirió con los tratamientos de liberación de diez y quince larvas del depredador al continuar el aumento de población de pupas (Figura 9). De acuerdo con el cambio porcentual de la población de pupas en los tratamientos con liberación de densidades de Ce. smithi alcanzaron un rango de 210,4% a 283,8% más de la población inicial en la tercera semana. Mientras que, el testigo llegó a 476,1% más pupas de P. longispinus en comparación a su población inicial (Cuadro 5). Figura 9. Población promedio de pupas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. 80 Cuadro 5. Porcentaje de población observada con respecto a la población inicial de pupas de Pseudococcus longispinus expuestas cuatro densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. Tratamientos (n=8) 7 días 14 días 21 días Cinco larvas 155,0 214,3 210,4 Diez larvas 237,5 270,1 279,4 Quince larvas 186,3 246,9 283,8 Testigo (sin larvas) 239,1 350,0 476,1 1.4. Población de ninfas de P. longispinus En la primera semana se observó en los cuatro tratamientos un aumento en las poblaciones de ninfas, las cuales disminuyeron gradualmente entre la segunda y tercera semana (Figura 10). Con base a los cambios porcentuales los mayores valores entre los tratamientos se presentaron en el testigo el 141,5%, 109,3% y 82,9% durante la primera, segunda y tercera semana de evaluación respectivamente. El porcentaje más bajo se observó para el tratamiento donde se liberaron cinco larvas de Ce. smithi con el 60,8% de ninfas de P. longispinus en la tercera semana (Cuadro 6). Figura 10. Población promedio de ninfas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro tratamientos de densidades de Ceraeochrysa smithi. 81 Cuadro 6. Porcentaje de población observada con respecto a la población inicial de ninfas de Pseudococcus longispinus expuestas a cuatro densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. Tratamientos (n=8) 7 días 14 días 21 días Cinco larvas 109,4 71,6 60,8 Diez larvas 128,7 90,1 82,3 Quince larvas 127,2 84,8 74,5 Testigo (sin larvas) 141,5 109,3 82,9 1.5. Población total de P. longispinus En la evaluación inicial y final no sé registró diferencias estadísticamente significativas de las poblaciones de cochinillas en los tratamientos. El mayor porcentaje de reducción poblacional se observó donde se liberaron cinco larvas de Ce. smithi (34,7%) en comparación al tratamiento con diez larvas que presentó una disminución del 13,8% (Cuadro 7). Cuadro 7. Población promedio de Pseudococcus longispinus (± DE) y porcentaje de reducción poblacional expuestas a cuatro tratamientos de densidades del depredador Ceraeochrysa smithi. Evaluación Porcentaje de Tratamientos (n=8) reducción Inicial Final poblacional Cinco larvas 905,8 ± 524,4 591,6 ± 453,6 34,7 Diez larvas 1322,9 ± 298,2 1139,8 ± 806,8 13,8 Quince larvas 1127,6 ± 362,8 920,6 ± 517,9 18,4 Testigo (sin larvas) 1124,8 ± 609,9 1038,8 ± 398,6 7,6 82 2. Efecto de depredación de diferentes estadios de Ce. smithi sobre la densidad de la presa 2.1. Población inicial de P. longispinus Las poblaciones de hembras y ninfas de P. longispinus difirieron estadísticamente entre las plantas infestadas asignadas a los diferentes tratamientos, mientras que las pupas no mostraron diferencia (prueba de Tukey α = 0,05, Cuadro 8). Cuadro 8. Población inicial promedio de Pseudococcus longispinus presentes en plantas de banano sometidas a diferentes estadios larvarios de Ceraeochrysa smithi. Tratamientos (n=5) Hembras Pupas Ninfas Larva I (cinco días de edad) 130,8 ± 57,9 a 85,4 ± 10,8 535,2 ± 139,9 a Larva II (diez días de edad) 95,4 ± 41,9 ab 87,0 ± 41,2 550,2 ± 189,3 a Larva III (quince días de edad) 104,8 ± 37,1 ab 84,8 ± 13,6 471,8 ± 152,1 ab Testigo (sin larvas) 72,6 ± 14,8 b 78,2 ± 23,7 349,6 ± 88,5 b Valor de F 4,195 0,239 4,76 P>F 0,0151* 0,868 0,00893** Promedio ± DE dentro de cada columna seguidas con letras iguales no poseen diferencia significativa (Prueba de Tukey α = 0,05; Código de significancia: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1) 2.2. Población de hembras de P. longispinus Las poblaciones de hembras presentes en los tratamientos expuestos a las larvas I y II aumentaron, pero las poblaciones asignadas al tratamiento de larva III no presentaron cambio. Mientras que, en el testigo el número de hembras fue aumentando gradualmente más que los otros tratamientos (Figura 11). 83 F igura 11 Número de promedio de hembras de Pseudococcus longispinus e xpuestos a cuatro tratamientos de diferentes estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. 2.3. Población de pupas de P. longispinus Los niveles de población de pupas en los tratamientos donde se liberaron larvas del depredador de segundo y tercer estadio presentaron una disminución en relación con la población inicial. Al contrario, el tratamiento de larva I de Ce. smithi no varió el número promedio de pupas, mientras que, en el testigo se registraron aumentos durante la segunda y tercera semana (Figura 12). 84 F igura 12. Población promedio de pupas de Pseudococcus longispinus en plantas d e banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. 2.4. Población de ninfas de P. longispinus Se observó una disminución del número de ninfas de cochinillas en el tratamiento donde se liberaron larvas III de Ce. smithi. Similar condición, pero en menor proporción se notó en las plantas con larvas del depredador de segundo estado. Una tendencia opuesta con el aumento poblacional de ninfas se registró con larvas de primer estado. Para el testigo el número de ninfas casi se duplico en relación con la población inicial (Figura 13). 85 Figura 13. Población promedio de ninfas de Pseudococcus longispinus en plantas de banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. 2.5. Población final de P. longispinus El efecto que ejercieron los tres estadios larvales de Ce. smithi sobre las poblaciones de hembras, pupas y ninfas de P. longispinus fue diferente en cada tratamiento. Se observó el 15,5% y 4,9% de disminución donde se liberaron larvas del depredador de tercer y segundo estadio respectivamente. En los tratamientos donde se liberaron larvas de primer estado se registró un incremento del 16% de los individuos sobre la población inicial y un aumento del 96,8% de P. longispinus en el testigo (Figura 14). 86 Figura 14. Población promedio de Pseudococcus longispinus en plantas de banano expuestas a cuatro estadios larvales de Ceraeochrysa smithi. 2.6. Poblaciones de Ce. smithi Después de la liberación del depredador, el mayor porcentaje de mortalidad de larvas se observó en las larvas I de cinco días (52 %), mientras que, las larvas II de diez días y las larvas III de quince días presentaron el 16% y 8% de mortalidad respectivamente. Las larvas III de Ce. smithi mostraron un mayor número de individuos en alcanzar el estadio de pupa y adulto, seguidos por las larvas II y por último las larvas I presentaron el menor número de individuos en convertirse en adultos (Figura 15). 87 Figura 15. Población promedio observada con respecto a la población inicial de tres estadios larvales de Ceraeochrysa smithi liberadas en plantas de banano. 88 Discusión Las diferentes densidades larvales de Ce. smithi depredando ninfas, pupas y hembras adultas de P. longispinus, ejercieron porcentajes de disminución de la población total de la cochinilla durante las tres semanas de evaluación. Se observó una reducción de la plaga de 34,7%, 13,8% y 18,4% cuando se liberaron 5, 10 y 15 individuos del depredador respectivamente. Breene et al. (1992) encontraron que el liberar 25 o 50 individuos de Chrysoperla rufilabris (Burmeister) por planta mantuvieron las poblaciones de Bemisia tabaci (Gennadius) en niveles que no dañaron la calidad de Hibiscus rosa-sinensis L. en comparación a la liberación de 5 larvas del depredador donde si encontraron daños de la plaga. Por otro lado, Easterbrook et al. (2006) registraron un decrecimiento del 65% de la población de Chaetosiphon fragaefolii (Cockerell y TDA) (Hemiptera: Aphididae) en plantas de fresa al liberar 10 larvas de Chrysoperla carnea (Stephens), mientras que, con 5 larvas hubo una disminución del 41% de la población total de pulgones. Otros autores han reportado que con una densidad de 240 larvas de Ch. externa por planta se obtiene un 65% de reducción de individuos de Trialeurodes vaporariorum (Westwood) (Hemiptera: Aleyrodidae) en plantas de tomate (Castro- López y Martinez-Osorio 2016), demostrando que la eficiencia del depredador está relacionada a la densidad de liberación. Posterior a la liberación, durante las siguientes tres semanas se pudo evaluar la supervivencia de Ce. smithi. El número de individuos en la primera semana fue de 2,0 ± 1,5; 2,5 ± 1,9 y 2,3 ± 1,7 larvas en los tratamientos cuyas densidades fueron 5, 10 y 15 larvas respectivamente, siendo aún capaces de disminuir la población de P. longispinus con los individuos del depredador presentes. De acuerdo con la investigación de Auad et al. (2007) una densidad de 5 o 10 larvas de Chrysoperla externa (Hagen) por planta pudo disminuir la población de ninfas de B. tabaci en un 42%, mientras que, una larva por planta pudo reducir el 30% de la población de esta plaga, demostrando la eficiencia de un solo individuo. Por otro lado, Easterbrook et al. (2006), reportaron un 86% de disminución del pulgón C. fragaefolli cuando liberaron 8 larvas de Ch. externa por planta de fresa. 89 En este estudio, en invernadero se observó que los valores de supervivencia de Ce. smithi, no variaron desde la primera hasta la última semana de evaluación. Las principales causas de mortalidad observadas en larvas de primer estado fueron: presencia de secreción ostiolar en las mandíbulas del depredador y canibalismo. En ensayos de laboratorio se registró que las secreciones ostiolares emitidas por P. longispinus de 1 a 4 mm de tamaño ocasionaba un rango mortalidad en larvas de primer estadio de Ce. smithi del 10 al 40% dependiendo del tamaño de la cochinilla (ver Capitulo 1). Gillani y Copland (1999) observaron que los fluidos ostiolares de P. longispinus endurecían el aparato bucal de Sympherobius fallax (Neuroptera: Hemerobiidae) causando la muerte de las larvas. Asimismo, Daane y Yokota (1997) observaron una disminución de casi el 50% en el número de larvas de Ch. comanche después de 10 días de la liberación, esta reducción la atribuyeron a causas como dispersión, depredación y mortalidad abiótica. Pacheco-Covarrubias y Perales-Amador (2013), demostraron que la capacidad de depredación ejercida por las larvas II y III de Ch. comanche sobre ninfas 4-5 de D. citri fue igual (12 individuos) cuando estas se mantuvieron en ayuno. En contraste, Ce. valida mostró diferencias significativas en el número de presas consumidas por las larvas III (27,75) con respecto a larvas II (12,08). En el segundo ensayo cuando se liberaron cinco individuos de III y II estadio, se registró una disminución de P. longispinus en un 15,5% y 9,0% respectivamente. Las larvas I del depredador permitieron un incremento del 16% de las poblaciones de cochinillas, mostrando regulación de la población en comparación al tratamiento testigo donde hubo un incremento del 96,8% de la población inicial. Por otro lado, Palomares- Pérez et al. (2016), comprobaron la eficiencia de Ce. valida liberando larvas de segundo estadio, registraron un 73,51% de mortalidad de D. citri durante cuatro meses, a diferencia del 23,01% mortalidad por la acción de fauna benéfica y condiciones naturales en lotes sin liberación del depredador. En los dos ensayos que se realizaron para esta investigación se obtuvieron reducciones poblacionales de P. longispinus, estos resultados oscilaron entre el 90 9,0% al 34,7% de disminución cuando se liberaron tres densidades (5, 10 y 15 larvas) y tres estadios de desarrollo (larvas I, II y III) de Ce. smithi. Zaki et al. (1999), observaron del 85% al 99% de descenso en poblaciones de A. gossypii después de 12 días de la liberación de larvas II de Ch. carnea en relaciones 1:5, 1:10 y 1:20 (depredador: presa) en campos de okra. Alghamdi et al. (2018), registraron disminuciones de poblaciones B. tabaci después de 10 días de liberar Ch. carnea de segundo estado en plantación de calabaza y pimiento dulce en densidades de cinco larvas (25,6 ± 12,9%; 53,6 ± 27,4%) y diez larvas (57,5 ± 17,9%; 89 ± 12,6%). Estos valores lograron reducirse hasta en un 100% con liberaciones (intervalos de 10 días) durante dos meses. El método de liberación inundativas del depredador, es una estrategia usada comúnmente y logra mantener la plaga en niveles deseados (Breene et al. 1992; Senior y McEwen 2001). Con estos ensayos se pudo mostrar que con una liberación C. smithi en diferentes densidades o edades, el depredador es capaz de bajar en ciertos niveles las poblaciones de P. longispinus. Otro punto importante que Itioka e Inoue (1996) reportaron, es que para un buen desempeño de depredadores como Chilocorus kuwanae (Coleoptera: Coccinellidae) y una especie de Chrysopidae, es necesario la exclusión de hormigas Lasius niger (Hymenoptera: Formicidae), quienes brindaban protección a Pseudococcus citriculus (Hemiptera: Pseudococcidae) atacando los enemigos naturales. Al eliminar las hormigas redujeron en un 94% las poblaciones de P. citriculus. Asimismo, Liu et al. (2011) consideran vital las condiciones ambientales como temperatura, humedad y luminosidad en función a la etapa de desarrollo del controlador biológico para un establecimiento en el campo. Los resultados obtenidos en estos experimentos nos brindan un panorama de cómo se comporta Ce. smithi liberado en diferentes densidades y estadios de desarrollo, con lo cual valdría la pena estudiar su potencial de controlador biológico a nivel de campo, sobre otros insectos plaga y con frecuencias de liberaciones para comprobar su eficacia en el tiempo. 91 Conclusiones Liberar larvas neonatas de Ce. smithi pudo suprimir la población de P. longispinus entre un 13,8% a 34,7%. En las tres densidades de liberación (cinco, diez y quince larvas neonatas de Ce. smithi) se observó que en cada tratamiento llegaron al estado adulto 1,5; 1,6 y 1,1 individuos por planta respectivamente. El tercer estadio de Ce. smithi fue capaz de reducir la población de P. longispinus 15,5% en una semana. Se pudo comprobar en los dos ensayos que la mortalidad del depredador es mayor cuando se libera los estadios de desarrollo más jóvenes. Las larvas de tercer estadio liberadas presentaron un promedio de 3 individuos por planta en alcanzar el estado adulto. Agradecimientos A la Secretaria Nacional de Educación Superior, Ciencia y Tecnología SENESCYT Ecuador por el financiamiento completo de la beca de estudios y de este trabajo de investigación. Al Sistema de Estudios de Posgrado SEP por el financiamiento otorgado para la adquisición de las jaulas entomológicas y al PhD. Javier Monge Meza por sus valiosas recomendaciones en la elaboración del presente trabajo. 92 Literatura citada Adedipe, F; Park, Y.-L. 2012. Effect of plant characteristics and within-plant distribution of prey on colonization efficiency of Cryptolaemus montrouzieri (Coleoptera: Coccinellidae) Adults. Hindawi Publishing Corporation Psyche. (2012):1-5. Alghamdi, A; Al-Otaibi, S; Sayed, S. 2018. Field evaluation of indigenous predacious insect, Chrysoperla carnea (Steph.) 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Del mismo modo, Ce. smithi al consumir diferentes tamaños de la cochinilla pudo alcanzar el estado adulto como otras especies de chrysopidos alimentados con cochinillas (Bonani et al. 2009, Tapajós et al. 2017), pero con una supervivencia menor cuando consumieron P. longispinus en comparación a huevos de S. cerealella. La mortalidad de Ce. smithi en sus estadios larvales estuvo ligada a la obstrucción de sus mandíbulas por secreciones ostiolares de la cochinilla y la poca capacidad de las larvas neonatas para penetrar la epidermis de las cochinillas de 1 mm en adelante. Gillani y Copland (1999) reportaron que los dos primeros estadios de Sympherobius fallax Navás fueron los más susceptibles a estas tácticas de defensa de P. longispinus. Por otro lado, De Oliveira et al. (2016) indicaron que las larvas de primer estadio de Ceraeochrysa cubana (Hagen) no fueron capaces de consumir huevos de Alerocanthus woglumi Ashby, debido a la dificultad de sujetar los huevos con sus mandíbulas debido a su pequeño tamaño, esto ocasionó un 100% de mortalidad. El tipo de dieta que consuma el depredador en determinado estadio de larval juega un rol importante en el desarrollo de este. Al ofrecer diferentes tamaños de P. longispinus permitió que Ce. smithi tuviera más variedad de presas para elegir según su estadio larval. Las larvas I y II Ce. smithi mostraron preferencia por las presas de menor tamaño, específicamente por gateadoras de P. longispinus lo que les permitió a las larvas supervivientes pasar al siguiente estadio larval sin presentar daño en sus 100 mandíbulas. Las larvas III tenían la capacidad de evadir las secreciones ostiolares, su consumo fue diverso, pero tuvieron preferencia por cochinillas de 1 mm; se notó que las cochinillas de 4 mm, a pesar de ser consumidas en menor cantidad, ofrecían mayor biomasa para satisfacer el requerimiento alimenticio del depredador. Gonçalves-Gervásio y Santa-Cecília (2001), registraron un mayor consumo de ninfas I de Dysmicoccus brevipes Cockerell por parte de Chrysoperla externa (Hagen) en su primer y segundo estadio larval. Similares resultados indicaron Pacheco-Rueda et al. (2015) con las especies Ch. externa, Ch. comanche (Banks), Ch. rufilabris (Burmeister), Ce cincta (Schneider), Ce. claveri Navás que preferían consumir ninfas pequeñas (primer y segundo estadio) de Diaphorina citri Kuwayama. Con respecto a los aspectos reproductivos, los adultos emergidos de larvas alimentadas con P. longispinus mostraron los periodos de preoviposición, oviposición e incubación y el porcentaje de viabilidad estadísticamente igual al de las hembras alimentadas con huevos de S. cerealella. De igual manera, no se registró diferencia estadística en el número de huevos ovipositados, eclosionados, sin eclosionar e infértiles entre las dos dietas. De acuerdo con De Oliveira et al. (2016), Ce. cubana alimentada con diferentes estadios ninfales de A. woglumi presentó un periodo de preoviposición de 16 días, lo cual concuerda con el tiempo de Ce. smithi en este estudio. Por otro lado, López-Arroyo et al. (1999) reportaron en hembras de Ce. smithi un porcentaje de viabilidad de los huevos del 52 al 88% según las dietas ofrecidas, mientras que en esta investigación se obtuvo un 63% y 64% de viabilidad de las hembras que consumieron P. longispinus y huevos de S. cerealella, valores que están dentro del rango del trabajo anteriormente mencionado. Una característica observada en el último cuarto de vida de las hembras de Ce. smithi fue el periodo de oviposición de huevos infértiles colocados sin formar el patrón espiral distintivo de la especie. López-Arroyo et al. (1999) indicaron un periodo similar en las hebras viejas de Ce. smithi y quienes también ovipositaban los huevos con un patrón irregular. Los autores hicieron distinción con las especies Ce. cubana y Ce. cincta las cuales no presentaron esas 101 características. De Oliveira et al. (2016) en su investigación corroboran que Ce. cubana no presenta periodo de oviposición infértil. Al comparar la fecundidad diaria y los periodos de preoviposición y oviposición de las hembras vírgenes de Ce. smithi, no se encontraron diferencias estadísticas entre las hembras que consumieron las dos dietas ofrecidas. Además, todos los huevos ovipositados fueron inviables, corroborándose con lo reportado por Barbosa et al. (2002) quienes observaron el 100% de infertilidad de huevos colocados por hembras vírgenes de Ce. everes. En condiciones de invernadero al liberar densidades de cinco, diez y quince larvas neonatas de Ce. smithi por planta de banano infestadas con P. longispinus, se pudo registrar una reducción del depredador durante los primeros siete días después de la liberación, dentro de las causas de mortalidad se visualizó la presencia de secreción ostiolar (también observada en laboratorio) y canibalismo. La población promedio del depredador presente por planta después de los siete días después de la liberación fue de 2,3 individuos en cada tratamiento, después de 21 días después de la liberación se obtuvieron reducciones poblacionales de P. longispinus que oscilaron desde un 13,8% hasta un 34,7%. Según Auad et al. (2007) densidades de 5 o 10 larvas de Ch. externa por planta fueron capaces de disminuir la población de ninfas de B. tabaci en un 42%, e inclusive una larva del depredador por planta pudo reducir el 30% de la población de mosca blanca. Cuando se estableció el pie de cría de Ce. smithi se realizó la prospección del depredador en plantaciones de banano, la cantidad de individuos en estadio larval encontrados por planta eran de 2 a 3 lo que concuerda con capacidad de carga del ambiente registrado en el ensayo de invernadero. Cuando se liberaron larvas de diferentes estadios, se registró disminuciones y aumentos de la población de P. longispinus según el tratamiento asignado. Siete días después de la liberación de las larvas III se redujo la población de cochinillas en un 15,5%, a los 14 días después de la liberación las larvas II disminuyeron en un 4,9% la población de P. longispinus. Sin embargo, 21 días después de la 102 liberación de larvas I ocurrió un incremento de cochinillas del 16%. Aún este tratamiento mostró un aumento menor relación al testigo donde hubo un 96,8% más de P. longispinus con respecto a la población inicial. De acuerdo con la literatura, la capacidad de depredación está ligada al estadio larval del crisópido, el cual es más voraz en su tercer estadio seguido por el segundo, de este modo otros autores han comprobado que la liberación de estos estadios permite alcanzar la reducción poblacional de la plaga en estudio (Breene et al. 1992, Zaki et al. 1999, Senior y McEwen 2001, Pacheco-Covarrubias y Perales-Amador 2013, Palomares-Pérez et al. 2016, Alghamdi et al. 2018). Además, la eficiencia del depredador se encuentra estrechamente relacionada con el método de liberación; y las condiciones ambientales como temperatura, humedad, precipitación y luminosidad afectan en el establecimiento del controlador biológico (Liu et al. 2011). El aporte en condiciones de laboratorio e invernadero de la presente investigación permite conocer cómo influyen los mecanismos de defensas de la cochinilla P. longispinus en el desarrollo y la capacidad de depredación de Ce. smithi. Adicionalmente cómo el tercer estadio larval de Ce. smithi es capaz de evadir las defensas de la cochinilla y reducir las poblaciones de la misma. Por tal razón es importante estudiar este depredador en condiciones de campo donde se podrá determinar su eficacia con las interacciones que ocurren en el agroecosistema. 103 Literatura citada Alghamdi, A; Al-Otaibi, S; Sayed, S. 2018. Field evaluation of indigenous predacious insect, Chrysoperla carnea (Steph.) 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