Sección: 16º symposium internacional sobre la problemática actual de las resistencias en cultivos mediterráneos
Desde su aparición en España en 1986 (LACASA Y TELLO, 1987), Frankliniella occidentalis se ha revelado como la principal plaga de los cultivos hortícolas en las áreas de producción de clima cálido (LACASA Y CONTRERAS, 1993), para algunos frutales de hueso y cultivos florales y ornamentales.
Su capacidad para producir daños directos en algunos cultivos y para transmitir virosis del grupo de los Tospovirus, como el TSWV, que resultan muy perjudiciales en otros, junto a su gran polifagia, gran capacidad de adaptación y elevada capacidad multiplicadora, hacen que se requiera de reiteradas intervenciones químicas a lo largo de un ciclo de cultivo.
El binomio TSWV ? F. occidentalis se ha convertido en el principal factor limitante en algunos cultivos, como es el caso del pimiento, cultivo mayoritario en el Campo de Cartagena (LACASA et al., 1998a). Además es uno de los principales problemas fitopatológicos en otros cultivos, especialmente en el tomate, además de lechuga, habas y alcachofa (LACASA et al., 1994a; LACASA et al., 1996; CONTRERAS, 1997).
Las intervenciones químicas para controlar el trips, se hacen ininterrumpidas en áreas donde se solapan o alternan cultivos que son colonizados por el trips, como ocurre en algunas comarcas. Todo esto supone que en estas zonas el consumo de plaguicidas sea muy elevado, cantidades muy superiores a las utilizadas antes de la introducción del trips (CONTRERAS, 1997).
Es en los cultivos realizados en invernadero donde se dan el mayor número de intervenciones químicas contra trips. Así en cultivo de pimiento en invernadero en el Campo de Cartagena, es frecuente se realicen unas 20 aplicaciones específicas contra F. occidentalis a lo largo de una campaña (diciembre a agosto), algunas con dos formulados específicos para trips (SÁNCHEZ et al., 1997). También en los cultivos sensibles al virus del bronceado del tomate, realizados al aire libre, tanto en ciclo de invierno (alcachofa, habas, lechuga, escarola) como de verano (tomate, pimiento para pimentón, etc.), las intervenciones químicas son frecuentes, ya que los umbrales poblacionales de trips vectores admitidos son extremadamente bajos (LACASA et al., 1994, 1996, 1997a).
En cualquier situación y cultivo, la gama de materias activas y formulados que se muestran efectivas en el control de este trips, es bastante reducida.
Además, ha sido y es frecuente que se repitan las aplicaciones con una o a lo sumo dos materias activas más o menos específicas para el trips a lo largo de uno o varios ciclos de cultivo (SÁNCHEZ et al., 1997). Esto ha supuesto que se haya asistido, en una década de existencia de esta plaga, a una pérdida de eficacia en los tratamientos con estos productos que ha abocado en: aumento de la dosis del o de los productos, aumento de la cantidad de caldo consumido por unidad de superficie, la mezcla de diferentes formulados en una misma aplicación y el aumento del número de tratamientos.
Esto hace que, en la actualidad, existan dificultades manifiestas para controlar esta plaga como vectora de TSWV en muchos de los cultivos de las comarcas hortícolas del Sudeste peninsular, comprometiendo la viabilidad de las producciones, algunas de gran arraigo y tradición, y preocupando el aumento de consumo de plaguicidas que se produce.
Por ello se abordó el estudio de la resistencia a insecticidas en F. occidentalis, realizando un muestreo de poblaciones para estimar el estado actual de la resistencia, se realizaron ensayos de campo y laboratorio para estudiar la evolución de la resistencia y las resistencias cruzadas, así como bioensayos con sinergistas para determinar los mecanismos de resistencia. La información obtenida ha sido la base para diseñar las mejores estrategias anti-resistencia.
Nivel de resistencia en poblaciones de campo (ESPINOSA et al., 2002a)
En los años 2000 y 2001 se efectuó un muestreo de poblaciones de F. occidentalis para estudiar el nivel de resistencia que se puede encontrar en campo.
Las poblaciones se recolectaron principalmente de la Región de Murcia, y algunas de Almería. Se intentó recolectar poblaciones de diferentas situaciones agrícolas, que en función del sistema productivo y de la importancia del trips como plaga, abarcaran la diversidad existente de presión insecticida y, por tanto, de niveles de resistencia.
Se recolectaron 38 poblaciones de frutales (3), cultivos al aire libre (11), y de invernadero (24). Las poblaciones fueron mantenidas y multiplicadas en el laboratorio. Se realizaron bioensayos tópicos sobre hembras adultas con tres insecticidas específicos anti-trips (acrinatrín, formetanato y metiocarb), y tres de amplio espectro (metamidofos, deltametrín y endosulfán), aunque sólo discutiremos los resultados de los primeros, por ser los más relevantes. Se calculó mediante análisis Probit la concentración letal 50 (CL50), y sólo se consideró que existía resistencia cuando el factor de resistencia al nivel de la CL50 (FR50) fue mayor de 10.
Las poblaciones procedentes de frutales (melocotón y ciruelo) no presentaron resistencia (Tabla 1), siendo muy sensibles a todos los insecticidas. De hecho, la población sensible elegida de referencia para el cálculo del FR50 fue MLFOM, procedente de un cultivo ecológico de melocotonero. Los trips pueden suponer un problema en los frutales sólo en dos momentos puntuales del ciclo (floración y maduración), por lo que la presión insecticida a lo largo del año es reducida.
Las poblaciones procedentes de cultivos al aire libre (alcachofa, algodón, habas, lechuga, melón y sandía) tampoco presentaron resistencias a ningún insecticida (Tabla 1). En estos cultivos, la presión de plaga es baja, o los tratamientos son puntuales, además de existir una elevada inmigración de individuos sensibles.
Las poblaciones de los cultivos en invernadero podemos clasificarlas en tres grupos en función de la presión insecticida que reciben los trips: alta (cultivos de pimiento, gerbera y clavel en control químico), media (cultivos de tomate y pepino en control químico), y baja (cultivos de pimiento en control biológico). El nivel de resistencias fue acorde con la presión insecticida (Tabla 1). Así en los cultivos con presión alta (10 en total) en todos existió un FR50>10 para por lo menos un insecticida. En los de presión media (8), en dos se presentaron niveles de resistencia elevados. Y en los de presión baja (6), sólo en uno existió un FR50>10 para un insecticida.
Además, fue frecuente encontrar resistencias a formetanato y acrinatrín en la misma población, y aunque en menor medida, también a metiocarb. Esto hacía sospechar de la existencia de resistencias cruzadas entre los insecticidas anti-trips, especialmente entre acrinatrín y formetanato.
Evolución de la resistencia (ESPINOSA et al., 2002b)
Para estudiar la evolución de la resistencia durante un ciclo de cultivo y ba jo diferentes presiones de selección insecticida, en la campaña 2000/2001 se realizaron unos ensayos en invernaderos de pimiento consistentes en tratar siempre con el mismo producto (reiteración de la misma materia activa) o realizar una alternancia de productos. Así en un invernadero se realizó una reiteración de formetanato, en otro de metiocarb, y en otro una alternancia.
Periódicamente se recogieron poblaciones, se multiplicaron en laboratorio, y se realizaron los bioensayos para calcular el nivel de resistencia a cada insecticida.
En la reiteración con formetanato (Figura 1), después de 5 tratamientos (3 previos a la estrategia) con formetanato las resistencias se mantuvieron estables para los tres insecticidas (metiocarb, formetanato y acrinatrín). Después de otro tratamiento con formetanato, la densidad poblacional empezó a subir, por lo que se realizó un tratamiento con acrinatrín. La población recolectada después de este tratamiento, presentó unos niveles de resistencia a acrinatrín significativamente mayores. Esto hacía sospechar de un alto riesgo de desarrollo de la resistencia a acrinatrín, y de resistencia cruzada entre formetanato y acrinatrín, como se había visto en las prospecciones de campo. Después se realizaron 3 tratamientos más con formetanato y uno más con acrinatrín, apareciendo niveles de resistencia a acrinatrín y formetanato muy elevados, lo que corroboraba las sospechas.
En la reiteración con metiocarb (Figura 2), la resistencia a metiocarb fue subiendo paulatinamente al aplicarse 10 veces metiocarb (3 previos a la estrategia).
A mitad del ensayo se tuvo que realizar un tratamiento con acrinatrín al elevarse las densidades poblacionales. El resultado fue que con un solo tratamiento con acrinatrín se elevó significativamente la resistencia a acrinatrín y formetanato, lo que confirma la resistencia cruzada entre acrinatrín y formetanato.
En la rotación de materias activas no se incrementó a niveles tan elevados la resistencia a ninguno de los insecticidas (Figura 3).
En laboratorio se realizó una selección de poblaciones resistentes a cada insecticida, mediante tratamientos a dosis crecientes y selección y multiplicación de los supervivientes. De esta manera se seleccionó una población con una resistencia muy elevada a acrinatrín (ACRI), otra resistente a formetanato (FOR), y otra resistente a metiocarb (MET). El nivel de resistencia alcanzado por ACRI fue muy elevado (FR50=1.1.73), comparado con la resistencia alcanzada por FOR (FR50=32), y por MET (FR50=40), lo que confirma el alto potencial de desarrollo de la resistencia a acrinatrín en F. occidentalis.
Resistencias cruzadas (ESPINOSA et al., 2002b)
Para confirmar la existencia de resistencias cruzadas se realizó un ensayo en laboratorio, consistente en comprobar la resistencia al resto de los insecticidas con las poblaciones seleccionadas para la resistencia a cada insecticida.
La población ACRI, seleccionada para la resistencia al acrinatrín, resultó ser tan resistente al formetanato como la propia FOR, seleccionada para la resistencia al formetanato (Tabla 2). Esto confirma la existencia de resistencia cruzada entre acrinatrín y formetanato. Sin embargo no se dio al revés, la población FOR, aunque fue resistente al acrinatrín, no lo fue a los niveles de ACRI.
La población MET, resistente al metiocarb, resultó tan resistente al formetanato (otro carbamato) como la propia FOR, indicando también resistencia cruzada de metiocarb a formetanato (Tabla 2). En sentido inverso no se detectó esta resistencia cruzada.
Con poblaciones con diferentes niveles de resistencia a spinosad, se realizaron bioensayos para comprobar su nivel de resistencia a los otros tres insecticidas anti-trips. De igual manera, sobre las poblaciones resistentes a acrinatrín (ACRI), formetanato (FOR) y metiocarb (MET) se realizaron bioensayos con spinosad, para determinar el nivel de resistencia. Los datos obtenidos (Tabla 3) indican que no existe resistencia cruzada entre spinosad y los otros insecticidas anti-trips (acrinatrín, formetanato y metiocarb).
Mecanismos de resistencia (ESPINOSA et al., 2005)
La existencia de resistencia cruzada entre acrinatrín (un piretroide) y formetanato (un carbamato) hacía sospechar de la existencia de un mecanismo enzimático de detoxificación.
Existen tres sistemas enzimáticos de detoxificación en los insectos: las P450 monooxigenasas, las esterasas, y las glutatión S-trasnferasas. Para comprobar la existencia de un mecanismo de resistencia metabólico, y averiguar qué sistema enzimático está implicado, se realizaron una serie de bioensayos con inhibidores de los sistemas enzimáticos.
Se utilizó el butóxido de piperonilo (PBO) como inhibidor de las monooxigenasas, el DEF inhibidor de esterasas y DEM inhibidor de glutatión S-transferasas.
Únicamente el PBO redujo significativamente el nivel de resistencia al acrinatrín, formetanato y metiocarb (Figura 4). Por tanto el sistema enzimático implicado en la resistencia son las P450 monooxigenasas (también llamadas oxidasas de función múltiple, MFO), y es común para los tres insecticidas, lo que explica la existencia de resistencias cruzadas.
En un ensayo similar realizado sobre poblaciones con diferentes niveles de resistencia a spinosad, ninguno de los tres inhibidores redujo significativamente la resistencia al spinosad (Figura 4), por lo que no parece que el mecanismo de resistencia sea metabólico.
Estrategias de manejo de la resistencia
Para establecer las estrategias anti-resistencia es imprescindible conocer los mecanismos de resistencia implicados y las resistencias cruzadas, ya que será necesario alternar entre insecticidas con mecanismos de resistencia distintos y sin resistencias cruzadas.
Hasta hoy sabemos que el mecanismo de resistencia a acrinatrín, formetanato y metiocarb es metabólico por monooxigenasas, y que para spinosad no es metabólico. Por tanto habría que alternar entre los primeros y el segundo. Sin embargo esto significaría demasiados tratamientos con spinosad, con lo que aumentaría el riesgo de desarrollo de resistencias. Por tanto habrá que alternar también dentro del primer grupo. Como sabemos que existe una fuerte resistencia cruzada entre acrinatrín y formetanato, y algo menor entre metiocarb y formetanato, no se realizarán tratamientos seguidos de acrinatrín - formetanato, ni de metiocarb - formetanato.
Además se deberán incorporar a la alternativa otros productos insecticidas, que sin ser altamente eficaces, no tienen resistencias cruzadas con los anti-trips específicos.
Un ejemplo de alternancia de tratamientos podría ser:
1. Metiocarb.
2. Naled.
3. Formetanato.
4. Spinosad.
5. Acrinatrín.
6. Malatión.
BIBLIOGRAFÍA
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