Artículos originales
Efecto de extractos vegetales en adultos de Macrodactylus nigripes (Coleoptera: Melolonthidae) en un agroecosistema de manzano de Puebla, México
Effect of plant extracts in adults of Macrodactylus nigripes (Coleoptera: Melolonthidae) in an apple tree agroecosystem of Puebla, Mexico
Agustín Aragón-García
Jesús Francisco López-Olguín
Efecto de extractos vegetales en adultos de Macrodactylus nigripes (Coleoptera: Melolonthidae) en un agroecosistema de manzano de Puebla, México
Acta zoológica mexicana, vol. 41, e2653, 2025
Instituto de Ecología A.C.
Received: 01 November 2023
Accepted: 14 April 2025
Published: 17 June 2025
Resumen: Macrodactylus nigripes Bates, 1887 es considerada como una especie de importancia económica por la actividad de larvas y adultos que afectan el crecimiento de raíces y hojas en diversos cultivos agrícolas donde se emplean insecticidas de síntesis química para su manejo. Sin embargo, en los sistemas de producción agroecológicos no se permite el uso de insecticidas sintéticos debido a sus efectos negativos al ambiente, enemigos naturales, así como a la salud de los trabajadores agrícolas y consumidores, por lo que se requiere generar estrategias que contemplen actividades alternativas al uso de insecticidas organoclorados, organofosforados y piretroides que generalmente se usan para el control de M. nigripes. En el presente estudio se evaluó el efecto de la aplicación de tres tipos de extractos vegetales en adultos de M. nigripes en un agroecosistema de producción de manzano de Puebla, como alternativa de manejo para esta especie. Se evaluó el efecto de 1) extracto comercial de nim Azadirachta indica (L., 1753) A. Juss, 1830, 2) extracto aceitoso de chicalote Argemone mexicana L., 1753 y 3) extracto comercial de nim en combinación con canela (Cinnamomum zeylanicum J. Presl., 1825) con respecto al tratamiento testigo (agua) en adultos de M. nigripes. Las pruebas se llevaron a cabo en un cultivo de manzano (Malus domestica Borkh., 1803) ubicado en el rancho El Carmen, en Calpan, Puebla, a partir de un diseño de bloques completos al azar con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones. No se presentaron diferencias significativas entre el efecto de los tratamientos a base de productos vegetales con respecto al testigo en el número de adultos de M. nigripes presentes (p=0.63); sin embargo, el extracto comercial de nim mostró una tendencia a disminuir el número de adultos de M. nigripes después de siete días de la primera aplicación. En el caso del daño foliar, el extracto comercial de nim y el extracto aceitoso de chicalote presentaron significativamente un menor porcentaje de daño foliar provocado por estos insectos (p=0.00016). Se concluye que los mejores tratamientos fueron la aplicación de extracto comercial de nim y extracto aceitoso de chicalote con una reducción con ambos del 25% en el porcentaje de daño foliar por adultos de M. nigripes, con respecto al testigo.
Palabras clave: Manejo de plagas, frailecillos, manzano, Azadirachta indica, Argemone mexicana, Cinnamomum zeylanicum.
Abstract: Macrodactylus nigripes Bates, 1887 is a species of economic importance due to rhizophagous and phytophagous activity of larvae and adults, respectively, which affects the growth of roots and leaves in diverse agricultural crops where chemical synthesis insecticides are used for its management. However, in agroecological production systems, the use of synthetic insecticides is not allowed due to their negative effects on the environment, natural enemies, as well as the health of farm workers and consumers. Therefore, it is necessary to generate strategies that include alternative activities to the use of organochlorine, organophosphate and pyrethroid insecticides that are generally applied to control M. nigripes. In the present study, the effect of the application of three types of plant extracts on M. nigripes adults in an apple agroecosystem in Puebla was evaluated, as a management alternative for this species. The effect of 1) commercial neem extract Azadirachta indica (L., 1753) A. Juss, 1830, 2) chicalote oil extract (Argemone mexicana L., 1753), 3) commercial neem extract in combination with cinnamon (Cinnamomum zeylanicum J. Presl, 1825) was evaluated with respect to the control (water) on M. nigripes adults. The tests were carried out in an apple tree crop (Malus domestica Borkh., 1803) located at the El Carmen ranch, in Calpan, Puebla, using a randomized complete block design, with four replicates and five treatments. There were no significant differences between the effects of treatments based on plant products with respect to the control in the number of M. nigripes adults present (p = 0.63). However, the commercial neem extract showed a tendency to decrease the number of M. nigripes adults seven days after the first application. In the case of foliar damage, the commercial neem extract and the chicalote oily extract showed a significantly lower percentage of foliar damage caused by these insects (p=0.00016). It is concluded that the best treatments were the commercial neem extract and oily chicalote extract with a reduction of 25% in the percentage of foliar damage by M. nigripes adults, compared to the control.
Key words: Pest management, rose chafers, apple tree, Azadirachta indica, Argemone mexicana, Cinnamomum zeylanicum.
Introducción
Algunas especies de coleópteros de la familia Melolonthidae se consideran de importancia económica al comportarse como plagas, ya que afectan a diversos cultivos por alimentarse de raíces y partes aéreas. Este es el caso, tanto de larvas como de adultos de Macrodactylus Dejean, conocidos comúnmente como “frailecillos” (Arce-Pérez y Morón, 2020; Aragón-Sánchez et al., 2021), que pueden disminuir el rendimiento de cultivos como el maíz entre un 20 a un 70% (Ortiz-García et al., 2023). Para el control de especies como Macrodactylus mexicanus (Burmeister, 1845) y M. nigripes (Bates, 1887) es común el uso de insecticidas sin resultados consistentes a la fecha, incluso evidenciándose efectos negativos al ambiente y a la salud humana (Ortiz-García et al., 2023). Por lo anterior, se recomienda el uso de extractos vegetales como método de control de plagas alternativo, por sus efectos en el desarrollo, toxicidad o alteraciones de la alimentación en insectos, además de no afectar al ambiente, a la salud de los trabajadores del campo o a los consumidores (De la Torre-Anzúres et al., 2017).
Los extractos de nim (Azadirachta indica (L., 1753) A. Juss, 1830), canela (Cinnamomum zeylanicum J. Presl, 1825) y chicalote (Argemone mexicana L., 1753) han mostrado efectos insecticidas y antibacterianos, además de afectar la actividad alimentaria e inhibir el desarrollo de algunos insectos plaga (Santiago et al., 2009; Montero et al., 2012; Martínez et al., 2017), lo que sugiere su uso para disminuir la población de los frailecillos. En el presente trabajo se evaluó el efecto de la aplicación de un extracto comercial de nim, un extracto aceitoso de chicalote y un extracto comercial de nim/canela sobre la incidencia de adultos y daño foliar de M. nigripes en una plantación de manzano.
Materiales y métodos
Los experimentos se llevaron a cabo durante los meses de junio y agosto de 2022 en una parcela ubicada en el rancho “El Carmen”, camino a San Andrés Calpan, Puebla (coordenadas geográficas 19°08’28.88” N y longitud 98°39’54.72” O, con predominio de árboles de manzano (Malus domestica Borkh. 1803, variedad Royal Gala) de 1.5 a 2.0 m de altura, con temperaturas entre 8 y 16 °C y un clima templado subhúmedo con lluvias en verano C(w1) y semifrío subhúmedo con lluvias en verano C(E)x. Además de los manzanos, en la zona se encuentran cultivos de temporal y de riego, así como sembradíos de otros árboles frutales. Adicionalmente se observan relictos de bosque de pino-encino, matorral xerófilo asociado a pastizal inducido y vegetación secundaria arbustiva (García, 2004; CONABIO, 2011).
Para la preparación del extracto aceitoso de chicalote, se mezclaron 5 kg de la planta en 10 L de aceite vegetal, con base en las propuestas de Pérez-Torres et al. (2017), Vázquez-Jorge et al. (2016) y Aragón-García et al. (2019). El extracto de nim se utilizó en su presentación comercial Nimicide® y el extracto de nim/canela en su presentación comercial Cinanim®. Se estableció una parcela experimental en un cultivo de manzanos de 60 x 25 m, con una distancia de 2 m entre cada árbol y 3 m entre hileras. El diseño experimental consistió en bloques completos al azar; cada unidad experimental estuvo conformada por tres árboles y la parcela útil consistió en el árbol central para evitar el efecto de orilla (Fig. 1). Se consideraron tres tratamientos y un testigo, los cuales se establecieron de la siguiente manera: 1) extracto comercial de nim, 2) extracto aceitoso de chicalote, 3) extracto comercial de nim-canela y 4) agua. Los tratamientos se aplicaron por aspersión sobre el follaje de los árboles de manzano a una concentración de 4ml/L de acuerdo con la metodología propuesta por Aragón-García et al. (2019), alternando por semana con la aspersión de jabón comercial neutro disuelto en agua a una concentración de 100 g por 16 L de agua, de acuerdo con Pérez-Torres et al. (2017). En total se realizaron ocho aplicaciones, cuatro de los tratamientos y cuatro de jabón, entre las 8:00 y las 9:00 hrs. Antes de cada aplicación se evaluó el número de adultos y el porcentaje de daño foliar por árbol, considerando un árbol como el 100% y de acuerdo con el daño observado en el follaje se determinó de manera visual el porcentaje de daño foliar (Vázquez-Jorge et al., 2016). El análisis de datos se efectuó con el programa StatGraphics Centurion XVI.I, aplicando previamente la prueba de normalidad y de homogeneidad de varianzas. Se verificó ausencia de normalidad y homocedasticidad, por lo que se empleó la prueba no paramétrica de Friedman, seguido de la prueba de Nemenyi (α=0.05) (Núñez-Colín, 2018) para determinar diferencias entre medianas de tratamientos, con un nivel de confianza del 95%.
Figura 1
Esquema de diseño experimental en bloques al azar, formados por unidades experimentales de tres árboles para la aplicación de extractos vegetales en el cultivo del manzano.
Resultados
No se encontraron diferencias significativas entre las medianas del número de adultos de M. nigripes de los tratamientos en ninguna de las evaluaciones (p>0.05). En el Cuadro 1 se presentan las medianas del número de individuos y el resultado de la comparación estadística de manera global. La variación semanal de adultos presentes en los árboles con cada tratamiento se muestra en la Figura 2, donde se observa que el número de adultos fue más alto para el testigo a los siete días después de la primera aplicación con respecto a los tratamientos, con una total de 679 individuos, mientras que el tratamiento con nim tuvo el menor número de adultos a los siete días después de la primera aplicación, con un total de 279 individuos. Se observó que el número de adultos del frailecillo disminuyó, indistintamente de los tratamientos, a partir de la tercera aplicación (día 20), hasta obtener valores de cero o cercanos cero individuos en la última evaluación.
![Número de adultos de M. nigripes en los árboles de manzano para cada tratamiento (mediana [rango promedio]). Medianas con la misma letra no difieren significativamente (p>0.05).](../57582010017_t1_tabla.png)
Medianas identificadas con la misma letra indica que no hay diferencia estadísticamente significativa entre ellas. Prueba de Nemenyi (α=0.05).
Figura 2
Variación semanal de adultos presentes de Macrodactylus nigripes en los árboles bajo estudio para cada tratamiento durante los 49 días de trabajo experimental en el rancho “El Carmen”, Calpan, Puebla.
En el caso del porcentaje de daño foliar, la mediana del extracto comercial de nim y del extracto aceitoso de chicalote fueron significativamente menores que el testigo (p= 0.00016) (Cuadro 2). No se presentaron diferencias significativas entre las medianas del tratamiento con extracto comercial de nim/canela y el testigo. La variación semanal del porcentaje de daño foliar en los árboles bajo estudio indica los valores más altos del porcentaje de daño foliar en el tratamiento testigo (Fig. 3), registrándose un daño acumulado del 55% después de 49 días de experimentación.
Medianas identificadas con letras diferentes indica diferencia estadísticamente significativa entre ellas. Prueba de Nemenyi (α=0.05).
Figura 3
Variación semanal del porcentaje de daño foliar en los árboles bajo estudio para cada tratamiento durante los 49 días de trabajo experimental en el rancho “El Carmen”, Calpan, Puebla.
Discusión
Se observó un menor número de adultos en los árboles tratados con nim comercial a los siete días después de la primera aplicación, en comparación con el número de estos insectos en el testigo (Fig. 2). Esta disminución durante la primera semana fue previamente reportada por Megchún-García et al. (2023), quienes probaron el efecto del extracto de nim en insectos plaga de árboles de limón persa (Citrus latifolia Tan), tales como la “mosca blanca” (Bemisia tabaci Gennadius, 1889) y “trips” (Thysanoptera, Haliday, 1836), con una disminución de adultos de ambas poblaciones. Los resultados no significativos entre el efecto de los tratamientos pueden deberse a distintos factores. García et al. (2012) coinciden en que el efecto de estos extractos, en condiciones de campo, pueden ser menos eficaces que en laboratorio, ya que pueden degradarse con la luz solar, además los aspectos ambientales, culturales y de la propia planta pueden influir en estos resultados. Se puede considerar también que el rápido desplazamiento de estos insectos favorece que puedan refugiarse en zonas del árbol con menos residuos de los extractos.
Se encontró, además, un menor porcentaje de daño foliar en árboles con el tratamiento a base de nim comercial y a base de extracto aceitoso de chicalote en comparación con el testigo. Este resultado es similar a lo reportado por Babatunde et al. (2020), quienes concluyeron que el uso del extracto de nim fue eficiente para reducir el daño foliar por plagas asociadas al amaranto (Amaranthus hybridus Linnaeus, 1753), como pulgones, escarabajos y minadores de hojas. A su vez, Cruz-Herrera et al. (2017) reportaron que el extracto de semillas de nim fue eficaz para proteger al cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L., 1753) de la mosca blanca. Con respecto al extracto aceitoso de chicalote, Pérez-Torres et al. (2017) reportaron que su uso alternado con la aplicación de jabón funcionó para proteger el cultivo de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L., 1753), de daños ocasionados por insectos plaga, entre ellos la “chinche ligus” (Lygus lineolaris Palisot de Beauvois, 1818), el pulgón (Macrosiphum sp), lepidópteros como Pholisora catullus F., 1793, el gusano soldado (Spodoptera exigua Hübner, 1808) y el chapulín (Sphenarium purpurascens Charpentier, 1845) durante 54 días de aplicación.
Es posible que la disminución del número de adultos de M. nigripes y la reducción del daño foliar se deba a la actividad de la azadiractina, compuesto químico que se encuentra en la semilla del nim, que puede provocar efectos negativos en mosca blanca y en la oruga de la col (Helicoverpa armigera Hübner) (Iannacone-Oliver y Reyes-Uceda, 2001; Kumar et al., 2019). Se sabe también que el chicalote posee berberina, un alcaloide con actividad antimicrobiana que resulta tóxico para ciertos organismos (Reyes et al., 2011). De acuerdo con Aragón-García et al. (2019) y Pérez-Torres et al. (2017), la aplicación de los extractos vegetales alternando con la aplicación de jabón neutro comercial es eficaz para disminuir la población de insectos, ya que tiene un efecto perjudicial en la cutícula y membrana celular del insecto, por lo que lo hace sensible a factores externos como el calor y agentes patógenos, principalmente en larvas, pupas, ninfas y adultos de cuerpo blando.
El presente trabajo es el primer registro del uso del extracto de nim y de nim/canela y sus efectos para individuos adultos de M. nigripes, por lo que, tomando en consideración los resultados obtenidos, estos tres extractos probados, preferentemente el nim y el extracto aceitoso de chicalote, pueden incluirse en futuras actividades para el manejo agroecológico de M. nigripes, sobre todo en los primeros 15 días a partir de que emergen los adultos de esta especie, momento en el que su población es alta.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por el apoyo otorgado para este estudio, así como a los productores Raúl Nájera y Ricardo Nájera del rancho “El Carmen” en donde se llevó a cabo el trabajo experimental.
Literatura citada
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Notes
Author notes
*Autor corresponsal: Angel Alonso Romero-López. aaromelo@gmail.com