Introducción
En Costa Rica el cultivo de café ocupa un área de 93 697 hectáreas distribuidas en 60 cantones, que produjeron 1 974 801 fanegas (400 litros) de café fruta para la cosecha 2019-2020, con un aporte de $279,7 millones de divisas al país que representó alrededor del 8% del PIB del sector agrícola (ICAFE 2020b).
Sin embargo, el envejecimiento de las plantaciones es una de las principales limitantes de la producción de café del país, y además existen otras causas relacionadas al cambio climático, principalmente por el aumento en la temperatura y cambios en los patrones de lluvias. Por la influencia de esos factores, se ha podido observar incrementos de las poblaciones de insectos que no eran frecuentes en Costa Rica como el ácaroOligonychus yothersi(Rojaset al.2020) y otros insectos que afectan indirectamente el ecosistema cafetalero comoQuadrastichussp.especie que afecta el crecimiento de árboles deErythrinaspp, utilizados como sombra en los cafetales (Jansenet al.2019).
En este aspecto, el minador de la hoja del café (Leucoptera coffeella) es un micro-lepidóptero de la familia Lyonetiidae, descrita por primera vez en 1842 en las islas Martinica y Guadalupe (Cantor y Cárdenas 2001). El adulto es de aproximadamente 3 mm, color plateado y antenas largas (Souzaet al.1998); presentan hábitos nocturnos, por lo que durante el día se esconden en el envés de las hojas y se pueden observar al agitar las ramas y hojas de las plantas.
Una hembra adulta vive entre 14 a 21 días y oviposita alrededor de 70 huevos que son redondos y achatados de color blanco brillante y de aproximadamente 0,3 mm de diámetro (Parra 1985). Las larvas emergen en alrededor de 7 días después de la postura (Cárdenas 1991), e inmediatamente comienzan a alimentarse de la epidermis. Las larvas son blancas y llegan alcanzar 4 mm de longitud, después de pasar por 4 fases, lo que tarda alrededor de 12 días a una temperatura de 25°C (Jaramillo y Parra 2017).
L. coffeellatiene una metamorfosis completa con 4 estados de desarrollo (huevo, larva, pupa y adulto). El estado de larva (Figura 1) es el único que causa daño a las plantas de café pues entran en la hoja y se alojan entre las células epidérmicas, alimentándose del tejido de parenquimático (Ruedaet al.2016). Conforme la larva crece, hace una galería en la lámina foliar, de tal manera que cuando poblaciones son abundantes, puede existir coalescencia de galerías y en consecuencia, defoliación (Figura 2).
Las poblaciones deL. coffeellapueden variar todos los años, pero son más frecuentes en zonas o fincas con temperaturas altas, poca humedad relativa y periodos secos prolongados. En los últimos años, en Brasil, el minador de la hoja se ha convertido en la principal plaga que afecta la producción de café (Guerreiro 2006). En cuanto a Costa Rica, esta especie nunca ha sido considerada como una plaga importante en las plantaciones de café, en ciertas fincas solo se logran observar algunos daños no significativos en época seca. Sin embargo, durante los primeros meses del 2019 se pudieron observar algunos lotes de café con afectaciones importantes causadas por el insecto.
Según lo anterior, es importante mantener la vigilancia de la infestación deL. coffeellae implementar algunas prácticas de manejo del cultivo ante la posibilidad de un aumento en la frecuencia de afectación de la plaga. Esta investigación tuvo como objetivo describir prácticas de manejo de fincas que pudieron propiciar el aumento de poblaciones deL. coffeellay evaluar la eficacia biológica de los insecticidas para el control del minador.
Materiales y métodos
Primeras observaciones
En el primer trimestre del 2019 se reportó presencia y afectación causada porL. coffeellaen algunas fincas de las localidades de Naranjo de Alajuela y Guadalupe en San José. Debido a una identificación previa del Instituto del Café de Costa Rica (ICAFE), se inspeccionaron fincas (Tabla 1) para observar características del manejo agronómico como el control de malezas, árboles de sombra, edad del cultivo, y arreglo de siembra. Además, se recolectaron hojas y se colocaron en bolsas de polietileno, que fueron llevadas al laboratorio del Centro de Investigaciones en Café (CICAFE) en Barva de Heredia donde se observaron por medio de un estereoscopio (Olympus SZX7) los detalles de los estadios del insecto.
Tratamiento | Ingrediente Activo | Grupo químico | Dosis p.c./ha (l) |
1 | - | - | - |
2 | Abamectina (1,8% EC) | Avermectina | 0,12 |
3 | Clorpirifos (48% EC) | Organofosforado | 1,50 |
4 | Imidaclorprid (35% SC) | Neonicotinoide | 0,80 |
5 | Deltametrina (10% EC) | Piretroide | 0,075 |
6 | Novalurom (10% EC) | Benzoilureas | 0,60 |
Según las observaciones se logró identificar dentro de las galerías, unas pupas de tamaño y colores diferentes, por lo que aislaron en platos petri y fueron entregadas en la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica, para la identificación de especímenes.
Ensayo de eficacia biológica
Adicionalmente, en una finca afectada (23,5% minas activas) en San Miguel de Naranjo (Proyección CRTM05 E: 457438; N: 1114985), se evaluó la eficacia biológica de 5 insecticidas: clorpirifos, imidaclorprid, abamectina, deltametrina y novaluron. El sitio experimental se localizó a 1030 msnm, en un suelo Andisol con una pendiente de aproximadamente 3%, con temperatura media anual de 23°C y alrededor de 1700 mm de precipitación total al año. Los datos de clima fueron obtenidos de la estación meteorológica de ICAFE, ubicada en la misma zona del sitio experimental. La variedad en la que se estableció el ensayo fue el sarchimor San Isidro 27, con 6 meses de establecido a una distancia de 2 metros entre hileras y un metro entre plantas (5000 plantas. ha-1) con el uso de 2 ejes por punto de siembra y a pleno sol.
Se utilizó un diseño experimental irrestricto al azar para establecer 6 tratamientos, que incluía el testigo, (Tabla 1). Se realizaron 4 repeticiones para cada uno, en una parcela total fue de 48 plantas (96m2) y 36 útiles (72 m2). Se hizo una única aplicación el día 28 de enero del 2019 con 220 litros de agua por hectárea (y los respectivos insecticidas); la aplicación se realizó con una bomba de espalda de motor con dos boquillas H-5.
Se efectuaron evaluaciones de porcentaje de hojas minadas y de minas activas a los 0, 7, 14, 21 y 35 días después de la aplicación. Para la incidencia de hojas minadas se marcaron 5 bandolas por repetición y se contó el total de hojas y de estas cuántas presentaban minas causadas porL. coffeella. Para la variable de minas activas se hizo recolección de 10 hojas al azar en toda la repetición y se contabilizó cuántas minas tenían larvas vivas; con esta información se calculó el porcentaje de minas activas respecto al total.
Análisis estadístico
Los datos obtenidos fueron analizados con el programa R (R Core Team 2017); la variable de porcentaje de minas activas se estudió mediante análisis de varianza no paramétrica, con la prueba de Kruskal-Wallis y como análisis posterior se utilizó la prueba de Dunn como comparación de medias (Conover 1999).
Resultados y discusión
Condiciones para aumento de la población
La especieL. coffeellaes originaria de África y ataca exclusivamente plantas del géneroCoffea(Constantinoet al. 2011, Souza y Reis 1992), por lo que el aumento de sus poblaciones estará ligado no solo a situaciones climáticas, sino también a prácticas de manejo del cultivo de café.
En cuanto a las condiciones climáticas, con poca humedad relativa, disminución de la precipitación y el aumento en la temperatura debido a la época seca están entre las variables más importantes que cambian los patrones en las poblaciones de insectos (Lomelíet al.2010, Souza y Reis 1992). En el caso del minador de la hoja la precipitación y temperatura son de suma importancia como factores de control natural de la plaga, pero que además afectan las poblaciones de parasitoides. Pereiraet al.(2007) compararon la viabilidad de huevos, larvas y pupas en época seca en Minas Gerais, Brasil, durante el 2001 y 2002, donde la lluvia fue la principal causa de mortalidad natural, seguida de la depredación por parte de algunos himenópteros. La información publicada por estos autores concuerda con lo observado en Costa Rica, ya que el aumento de las poblaciones y los ataques en las fincas se dieron de enero y febrero, meses que forman parte de la época seca del año (Figura 3).
Además de las condiciones climáticas, existen diferentes prácticas agronómicas en el cultivo de café que pueden hacer que las poblaciones deL. coffeellaaumenten en época seca. Las observaciones realizadas en las fincas en las que se vieron ataques del insecto (Tabla 2), presentaron las siguientes 3 características: a) cultivo a pleno sol, b) suelo desnudo y uso excesivo de herbicidas, c) plantaciones con menos de 24 meses de edad. Estás condiciones representan un riesgo para el aumento de la población, pero no serán los agentes causales exclusivos, ya que, en fincas con alguna de estas mismas condiciones, no necesariamente se presentan problemas. Además, en la finca de San Luis de Santo Domingo de Heredia, se hicieron 2 aplicaciones de insecticidas piretroides para el control dePantomorussp. El efecto de estas condiciones sobre las poblaciones deL. coffeellatambién fueron reportadas por algunas personas autoras. Campos (2018) indica que en Guatemala los arreglos de la sombra con podas muy severas pueden favorecer el aumento de las poblaciones, mientras que en estudios realizados en Nicaragua indican que hay un mayor ataque y daño del insecto en plantas de café que están sembradas sin árboles de sombra (Antenor 1990), principalmente por el aumento en la temperatura del dosel del cultivo de café. Además, los remanentes de bosque en los bordes o cercanías de algunas fincas pueden también ayudar a disminuir aumentos de poblaciones deL. coffeella, lo anterior, debido a una mayor diversidad de avispas parasitoides (Medeiroset al.2019).
Ubicación | Coordenada | Edad cultivo |
San Miguel, Naranjo | 1114985 N; 0457438 E | 6 meses |
San Luis, Santo Domingo | 1105878 N; 0495892 E | 7 meses |
Purral, Goicoechea | 1101218 N; 0498097 E | 20 meses |
En Costa Rica, el cultivo de café está generalmente asociado a otras especies de árboles, arbustos y arvenses (ICAFE 2020a), ya que la biodiversidad de plantas sirve de hospedero para muchos insectos parasitoides, sin embargo, también es frecuente el uso de herbicidas e insecticidas, prácticas que cuando se hace de forma indiscriminada puede causar un desequilibrio natural y hacer que las poblaciones de insectos comoL. coffeellaaumenten y lleguen a convertirse en plagas. El uso de insecticidas organofosforados como paratión y clorpirifos pueden ser muy tóxicos para algunas avispas depredadoras, con un aproximado del 90% de mortalidad deProtopolybia exigua(Fragosoet al. 2001). Por otro lado, el manejo intensivo de malezas también puede afectar la dinámica poblacional de la plaga, ya que, en sitios con mayor diversidad de malezas, existe un aumento de la depredación por parte de avispas (Amaralet al.2010).
Adicionalmente, es aclaratorio mencionar que hay evidencia (Souzaet al.1998, Cárdenas 1991) de un mayor ataque deL. coffeellaen plantaciones menores a 3 años de establecidas. Esto puede deberse a factores como una menor área foliar y con mayor densidad de las minas y larvas en las hojas disponibles; además debido al tamaño de las plantas, existe mayor temperatura en el dosel, en comparación con plantaciones más altas y en producción.
Posibles parasitoides
Existen muchas especies de parasitoides deL.coffeellareportadas en distintos países productores de café (Barrera 2018); los micro-himenópteros de la familia Eulophidae son los más comunes. Dentro de las minas de las hojas recolectadas en las 3 diferentes fincas se encontraron pupas de color negro brillante, estas fueron colocadas en platos petri a temperatura ambiente; después de la eclosión pudo corroborarse que se trata deClosterocerussp, posiblementeC. coffeellae.(P. Hanson. 2019. Colaboración con ID de parasitoides. Correo electrónico). En Colombia, varios estudios indican que esta especie es el parasitoide más común deL. coffeella(Constantinoet al. 2011, Ruedaet al. 2016).
Se ha encontrado que hay relación en la diversidad de malezas y de árboles en asocio con la abundancia de diferentes parasitoides (Amaralet al.2010) lo cual se atribuye a que estas plantas sirven de refugio y protección a los parasitoides, les brindan condiciones climáticas favorables para su desarrollo; además, los árboles deIngasp. en los cafetales pueden brindar alimento alternativo durante la época de floración a diferentes especies de parasitoides y reducir la cantidad de hojas minadas porL. coffeella(Rezendeet al.2014).
El parasitismo no es la única forma de control natural deL. coffeella, también se puede dar depredación por parte de avispas de la familia Vespidae y algunas hormigas, las cuales puede llegar a tener mayor éxito en que otras especies parasitarias, especialmente en época seca (Pereiraet al.2007). En México, Lomelíet al.(2010) obtuvieron 14 especies de depredadores, las cuales representan un 58% del control natural de la plaga. Durante los muestreos realizados en las fincas afectadas, no se observó la presencia de depredadores, por lo que no fue posible cuantificar su efecto sobre el control.
Ensayo eficacia biológica
En la Tabla 3 se detallan las medias del porcentaje de minas activas para diferentes fechas después de la aplicación (dda) de los insecticidas. Al momento de la aplicación el sitio experimental contaba con un porcentaje de minas activas de 23,5%. A los 7 dda se observó como las hojas que fueron aplicadas con clorpirifos fueron las que tuvieron menor cantidad de minas activas, pues representaron un 7,7%, seguido del imidaclorprid con un 20,2%. El tratamiento sin aplicación de insecticida y el asperjado con abamectina mostraron los mayores porcentajes de minas activas 40,4 y 45,3% respectivamente. Para el día 14 en todos los tratamientos se redujo la cantidad de minas activas en todos los tratamientos, con excepción del clorpirifos que fue el único que mostró diferencia estadística respecto a los otros. En las 2 últimas evaluaciones, las plantas en las que se aplicó clorpirifos, la incidencia de la plaga comenzó a aumentar, hasta llegar al día 35 con una cantidad igual a la del testigo; mientras que la deltametrina y el novaluron lograron mantener las poblaciones de larvas deL. Coffeelladisminuida, con un efecto lento de estas 2 moléculas, sobre la reducción de minas activas, aunque con el resultado de un periodo prolongado.
Tratamientos | 7 DDA | 14 DDA | 22 DDA | 35 DDA |
Testigo | 40,4 C | 14,6 A | 12,8 AB | 31,8 B |
Abamectina | 45,3 C | 11,5 A | 15,4 B | 30,8 B |
Clorpirifos | 7,7 A | 1,3 B | 6,4 AB | 40,2 B |
Imidacloprid | 20,2 AB | 12,5 A | 14,2 B | 35,6 B |
Deltametrina | 33,0 C | 14,4 A | 2,9 A | 4,0 A |
Novaluron | 27,1 B | 12,5 A | 4,6 A | 3,1 A |
Letras diferentes en las columnas indican diferencia significativa según prueba de comparación múltiple de Dunn(p<0,05).
Por otro lado, la incidencia de hojas minadas (Figura 4) mostró una dispersión importante entre los datos obtenidos, por lo que no se observó ninguna diferencia estadística entre los tratamientos aplicados en los 3 momentos evaluados; tampoco se observó tendencias de cambio de esta variable entre las fechas evaluadas.
El clorpirifos para el control deL. coffeellaparece ser una opción viable para reducir la población inicial, sin embargo, las poblaciones del insecto aumentaron considerablemente después de los 22 días de aplicado. Este efecto puede estar asociado a las características propias de la molécula, ya que es un insecticida organofosforado de acción de contacto, con importante toxicidad aguda y no selectivo (PPBD 2020) por lo que rápidamente provoca la muerte de las larvas y otros insectos asociados que podrían colaborar con un control natural, que provocó, un ascenso rápido de la población de minador después de los 22 días de haberse aplicado; algunos estudios señalan el impacto negativo del clorpirifos sobre algunos ácaros (Fragosoet al.2002) y avispas predadoras (Fragosoet al. 2001), indicándose que dentro de los insecticidas organofosforado los que tiene modo de acción de contacto tienden a ser menos selectivos que los sistémicos y por ende causan una significativa mortalidad de los insectos en diferentes niveles del sistema trófico.
El uso de novaluron y deltametrina podrían ser las opciones más viables para el control químico de la plaga, con efecto más lento que el clorpirifos pero también más prolongado en el tiempo, ya que un mes después de la aplicación, las larvas vivas fueron escasas, aunque las cantidades aplicadas de ingrediente activo fueron disminuidas, especialmente de deltametrina.
Conclusiones
Durante los primeros meses del 2019 los ataques de minador de la hoja de café se dieron en 3 fincas con características de manejo similares tales como: control intensivo de malezas, plantas de café a pleno sol, plantaciones de renovación y suelo totalmente desnudo.
Si bien existen algunas alternativas químicas para el control del minador de la hoja del café, se debe de hacer énfasis en el control preventivo de la plaga mediante la implementación de prácticas culturales que se pueden lograr mediante un manejo integrado de arvenses, árboles de sombra y aplicaciones racionales de insecticidas, con el fin de mantener la biodiversidad dentro de caficultura nacional.