CAMPO TÉCNICO

La presente invención tiene su campo de acción en el área de biotecnología para el control de plagas que afectan las cosechas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Una de las principales plagas de insectos que infestan a los nogales {Carya illinoiensis) del norte de México y sur de Estados Unidos es el gusano barrenador de Ia nuez o Acrobasis nuxvorella (Lepidoptera: Pyralidae). Cuando no es controlado adecuadamente llega a causar más del 40% de pérdidas de los racimos de nuez.

El barrenador de Ia nuez completa de tres a cuatro generaciones al año. El proceso inicia al llegar Ia primavera cuando las larvas de invierno salen de sus capullos y se alimentan de las yemas y brotes tiernos del nogal. Más tarde, Ia larva madura, pupa en grietas o rugosidades de Ia corteza o en túneles de los brotes. Las palomillas de estas larvas hibernantes ovopositan los huevecillos de Ia primera generación en las nuececillas.

Las larvas de primera generación recién emergidas no inician su alimentación directamente en las nuececillas, sino que se alimentan de las yemas por un período de dos a cuatro días, tiempo durante el cual están expuestas a Ia acción de los insecticidas. El control debe enfocarse en esta etapa de Ia plaga, ya una vez dentro de Ia nuez, las larvas están protegidas de los tratamientos con insecticida. Son estas larvas de primera generación las de mayor densidad poblacional y las que ocasionan las mayores pérdidas económicas. Una sola larva puede destruir varias nueces e incluso todo el racimo para poder completar su desarrollo. Las dos generaciones siguientes son menos numerosas y provocan un menor daño en el rendimiento de Ia cosecha, ya que para esta época las nueces son más grandes y una larva completa su desarrollo en una sola nuez o incluso las nueces pueden no ser susceptibles al ataque de Ia plaga. Por ello, el control fitosanitario se dirige fundamentalmente a esta primera generación. Al iniciar el otoño, las larvas de Ia última generación, se preparan para entrar en diapausa o hibernación y migran a Ia base de una yema latente en donde construyen un cocón o capullo de seda llamado hibemáculo en que habrán de pasar el invierno.

El desarrollo de esta fase hibernante es afectado por las temperaturas de otoño e invierno. Un reporte del Seminario del Nogal Pecanero del INIFAP-México en abril del

2007 mostró una inusual baja densidad de larvas hibernantes como probable consecuencia de Ia mortandad producida cuando las temperaturas alcanzaron los

35 ⁰ C en el otoño-invierno del 2005. Se cree que Ia diapausa del gusano termina cuando el árbol del nogal sale de su estado de latencia. Es en ese momento cuando el gusano eclosiona del hibemáculo y se alimenta de yemas y brotes tiernos.

El control de esta plaga se basa en dos métodos: 1) acumulación de Unidades de Calor a partir de Ia brotación y 2) monitoreo con trampas de feromonas, que permiten establecer el momento oportuno en que se aplicará un insecticida a Ia larva recién eclosionada y antes de entrar en Ia nuez.

Para prever el momento en el que ocurrirá Ia ovoposición de Ia primera generación, los productores atrapan palomillas utilizando trampas con feromonas sexuales, o determinan las unidades de calor diarias en Ia primavera. La acumulación de las unidades calor se inicia 10 días antes de Ia brotación del 50% de las yemas. De acuerdo con Harris (1995) y Harris y Dean (1997) el momento oportuno de control es Ia fecha cuando se han acumulado 1 ,831 UC > 38°F, equivalentes a 1 ,019 UC > 3.3°C, el cual es el tiempo fisiológico requerido para que ocurra Ia pupación, emergencia de adultos, ovoposición, eclosión y primeras entradas de larvas a las nuececillas. Las unidades de calor diarias se determinan de Ia siguiente manera:

UC diarias = [(Temperatura máxima + Temperatura mínima) / 2 ] -Temperatura base; donde Ia temperatura base es de 3. 3°C.

Una vez que se ha determinado el momento oportuno de control, es necesario saber si Ia población de Ia plaga es capaz de causar un daño de 5% o más de las nueces que se esperan cosechar. Esto se determina mediante el muestreo de huevecillos y entradas de larvas a las nuececillas, revisando diez racimos por árbol en al menos 32 árboles al azar. Un primer muestreo se debe efectuar, cuándo se hayan acumulado entre 963-979 UC; si se encuentran dos o más racimos infestados, antes de revisar los 320 racimos totales, indica que ocurrirá un daño económico y que, se debe realizar control químico. Si no hay racimos dañados, se hace un segundo muestreo a los dos o tres días, cuando se tengan 1 ,007 UC, siguiendo el mismo procedimiento; si

Ia infestación alcanza el umbral de acción señalado, se deberá aplicar inmediatamente, para evitar un daño económico. Todavía, se puede hacer un tercer muestreo dos días después y si se localizan tres o más racimos infestados, indica que puede haber un daño económico, sin embargo, Ia decisión de aplicar, será a juicio del productor, basándose en si las condiciones de clima retrasaron Ia ovoposición. El proceso se puede resumir en:

1 ^o . Colocación de trampas de feromona cuatro semanas antes de Ia primera fecha de aspersión de fertilizante o según Io pronostique el método de acumulación de horas calor a partir del punto de brotación del 50%.

2 ^o . 7 a 10 días después de Ia captura de primeras palomillas se realiza un muestreo de huevecillos, o 7 a 10 días antes de que se acumulen las horas- calor necesarias. Revise 10 racimos de huevecillos por árbol en una muestra de 30 a 32 árboles, si dos racimos por árbol están infestados se considera que el 5% de Ia cosecha será afectada Io cual es el punto mínimo de daño para justificar el uso de insecticidas. 3 ^o . Monitorear el color de los huevecillos diariamente para determinar el momento de eclosión. 4 ^o . Se aplica insecticida dos días después de detectar las primeras eclosiones o al momento en que se detecta Ia entrada de Ia larva en Ia nuez. 5 ^o . Se repiten los pasos anteriores para control de Ia segunda generación. El control de Ia primera y segunda generación afectan el rendimiento mientras que el de Ia tercera afecta Ia calidad de Ia cosecha.

El método tradicional de control de esta plaga se sustenta en Ia idea que Ia larva hibernante evoluciona según las horas calor que recibe, de manera que una vez que Ia temperatura del medio ambiente en otoño-invierno logra proporcionarle el calor necesario para su desarrollo, aproximadamente 800 UC >3.3 ⁰ C, el gusano eclosiona de su capullo. Bajo esta teoría, Ia larva logra detectar cuando Ia primavera llega y emerge al momento que el nogal ya despertó también de su estado de latencia y ha producido yemas y brotes que sirven de alimento a Ia larva.

El método tradicional requiere así del monitoreo de huevecillos, colocación de trampas y monitoreo de palomillas y finalmente de Ia aplicación de 3 a 5 tratamientos de insecticidas. Además de todos estos pasos, el éxito depende de Ia habilidad para determinar el tiempo exacto de aplicación del insecticida que permita atacar las larvas poco después de su eclosión pero antes de que éstas penetren las nueces. Una vez dentro, las larvas están protegidas de los tratamientos con insecticida.

Aquí se plantea por primera vez en el estado del arte científico e industrial Ia posibilidad de adelantar el momento en que Ia larva hibernante del barrenador de Ia nuez eclosiona del capullo mientras el árbol del nogal se encuentra aún en estado de latencia, y sea exterminado de manera natural. La eclosión prematura de Ia larva es provocada por una serie de volátiles o semioquímicos sintetizados artificialmente que emulan los volátiles emanados de manera natural de los brotes tiernos o yemas del nogal. Mediante esta técnica se provoca una eclosión prematura de Ia larva hibernante y por consiguiente su posible muerte por inanición.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de esta novedosa mezcla y método para el control de insectos de Ia variedad acrobasis nuxvorella, en planta de Ia variedad carya illinoiensis se detallan claramente en Ia siguiente descripción, figura y las tablas que se acompañan.

La figura 1 es un muestra el comportamiento de Ia emergencia de Ia larva Abrobasis Nuxvorella, en función de los volátiles emanados por diferentes brotes de Carya illinoiensis.

La mezcla para provocar Ia eclosión prematura de Ia larva Acrobasis Nuxvorella, que afectan las plantas de Ia variedad Carya illinoiensis, y cuya mezcla comprende: Germacrene D, β-Caryophyllene, α-Caryophyllene, α-Cedrene, β-Cubebene, (+)- Cuparene, α-Cubebene, α-Elemene, (+)-δ-Cadinene, β-Gurjunene, Patchoulane, (+)- Longifolene, (+)-α-Longipinene y (+)-Valencene, para Ia variedad Western y de Ia siguiente mezcla Germacrene D, β-Caryophyllene, α-Caryophyllene, α-Cedrene, β- Cubebene, (+)-Cuparene, (+)-δ-Cadinene, β-Gurjunene, Patchoulane, (+)-Longifolene, (+)-α-Longipinene y (+)-Valencene y D-Limonene para Ia variedad Wichita.

Y el método para inducir Ia eclosión prematura de Ia larva Carya illinoiensis en plantas de Acrobasis nuxvorella, caracterizado porque consiste en aplicar las mezclas descritas anteriormente para cada variedad respectiva. Los compuestos que integran Ia mezcla fueron identificados en brotes de 4 cm de largo producidos por el nogal Western o Wichita justo después de salir de su estado de latencia, El experimento que apoyo a Ia determinación de los resultados consistió en poner los brotes 4, 2, 1 y un control (agua), en diferentes momentos para cada uno de las variedades de nogal, en recipientes herméticamente controlable, e inyectándole un gas acarreador de los volátiles que fueron detectados en un espectrómetro de gases determinándose los siguientes compuestos y comparados con el numero de registro de compuesto ya registrados anteriormente (CAS).

Después de Ia realización de un bioensayo que consistió en determinar cual del conjunto de volátiles era el que despertaba a el Acrobasis Nuxvorella (ver figura 1). Podemos apreciar, de Ia figura 1 , que los volátiles producidos de los Brotes de Ia variedad Western (BWE) de 4 centímetros, provocan una necesidad de emergencia mayor a cualquiera de los Brotes de Ia variedad Wichita (BWI) y del control, en los insectos.

Por otra parte el porcentaje de volátiles que componen a Ia mezcla esta determinado para ambas variedades Western y Wichita, tal como se aprecia en Ia tabla siguiente.