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INTRODUCCIÓN
El cultivo de maíz es importante a nivel mundial por cumplir varios roles (Gamarra et al., 2022) y tener un alto potencial de producción (Acevedo, 2020). En el Perú la superficie de maíz sembrada es de 500 000 ha, siendo aproximadamente el 50% maíz amarillo duro y el otro 50% maíz amiláceo o andino (Narro et al., 2022). El maíz, es utilizado como materia prima para la elaboración de alimentos para la avicultura y porcicultura (García, 2019), se cultiva principalmente en costa y selva (Chura y Tejada, 2014), siendo en algunos distritos del Perú el sustento de la economía familiar (Ventura-Román et al., 2021). Asimismo, el departamento de Apurímac tiene 272 386,62 ha de superficie agrícola distribuido en los valles interandino y sectores cultivables, de los cuales 130 569,9 ha tienen disponibilidad de riego (ENA, 2019), como el sector Ccanabamba, provincia de Abancay con clima apropiado para el cultivo de maíz amiláceo. Este cultivo al igual que otros cultivos, es afectado por plagas (Lima-Medina et al., 2017).
El gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) es la plaga de mayor importancia en el cultivo de maíz en Centroamérica y Sudamérica (Santos et al., 2014), siendo la Spodoptera frugiperda (JE Smith), una plaga agrícola voraz de importancia económica mundial (Kushwaha, 2022); se alimenta de más de 350 especies de plantas, sobrevive y se reproduce en diversos ambientes tropicales y subtropicales (Harrison et al., 2019; Montezano et al., 2018; Barrera et al., 2017). La infestación de larvas de Spodoptera frugiperda causa dan o foliar, llegando a ocasionar pérdidas significativas en la producción del grano de maíz (Toma et al., 2017; Ramirez et al., 2018). Teniendo en cuenta solo el maíz, arroz, trigo (Gahatraj et al., 2020), sorgo, caña de azúcar, se ha calculado que, el gusano cogollero del maíz, podría causar hasta 13 000 millones de dólares al año en pérdidas de cultivos en el Á frica subsahariana (SSÁ) (Ábrahams et al., 2017). En el área de distribución invadida por el gusano cogollero la amenaza será duradera por la presencia de plantas hospederas y por las condiciones climáticas favorables para la reproducción (Midega et al., 2018); Montezano et al., 2018).
El control del cogollero (S. frugiperda), en la agricultura, se basa en el uso de plaguicidas (Vélez et al., 2021); siendo control químico de las plagas una forma de controlar el daño en la producción; sin embargo, directa e indirectamente se llega a contaminar no solo seres vivos (Lewis et al., 2016) sino también a los microorganismos benéficos que captan el nitrógeno y mejoran la fertilidad del suelo. El uso de agrotóxicos aumenta los costos de producción. Además, de ser fuente de contaminación de aire, agua, suelo y generar resistencia de los insectos plaga (Ramírez et al., 2018).
El umbral económico (UE) indica el momento adecuado para iniciar las acciones de control a fin de evitar que las plagas alcancen niveles de dan o económico, su aplicación por lo general resulta en la reducción del número de aplicaciones de pesticidas (Vélez et al., 2021). Desconocer el umbral de tratamiento (UT) del gusano cogollero hace que los agricultores contaminen el suelo al aplicar plaguicidas para controlar a la plaga. Por ello, se realizaron investigaciones para buscar alternativas para el control de esta plaga. Kushwaha (2022) al aplicar Benzoato de emamectina rociado a razón de 0,4 g/litro de agua y grasa de aproximadamente 0,15 g aplicados a la espiral del maíz o a la punta de una hoja caída, observo una reducción significativa en la infestación de larvas después de siete días de las aplicaciones. La aplicación de insecticidas es más efectiva en los primeros ataques al cultivo y mientras las larvas son pequen as, disminuyendo la presión de la plaga en estados más avanzados (Drouet, 2018).
El objetivo principal del estudio fue determinar el umbral de tratamiento del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) en el sector Ccanabamba Abancay. Los resultados servirán para ser aplicados en el campo y llevar un eficiente control de la plaga en el cultivo de maíz.
MATERIAL Y MÉTODOS
Ubicación
La investigación se llevó a cabo en parcelas experimentales de la Universidad Tecnológica de los Andes, con localización geográfica 13°35'45.5"S 72°50'51.6"W, ubicada en el sector Ccanabamba, distrito de Tamburco, provincia de Abancay, departamento Apurímac, Perú . La investigación se ejecutó desde agosto a noviembre de 2021.
Diseño experimental
El diseño utilizado fue completamente aleatorio con cuatro tratamientos (T1: Tifon 2,5PS, T2: Clorpirifos S480, T3: Vyperklin 25) y un Control (T4), con cuatro repeticiones y dos tipos de control biológico y químico, dando un total de 16 unidades experimentales. Cada parcela tiene 9 m2 con distancias de 2 m entre parcelas.
Metodología
La investigación es experimental con enfoque cuantitativo. El umbral de cada tratamiento se determinó mediante el uso del me todo propuesto por Dent (1991) y se determina con la siguiente formula:
donde: C, coste del tratamiento (Pta/ha); P, producción potencial (kg/ha); V, valor de venta del trigo (Pta/kg); E, efectividad del tratamiento (en tanto por uno); I, precio del insecticida (Pta/kg o Pta/1); D, dosis empleada (kg/hl o 1/hl) y G, gasto utilizado (hl/ha).
Población
Estaba conformada por 160 plantas de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) infectadas cada una con un gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) por unidad experimental en cada parcela. La toma de datos se realizó cada tres días, durante el periodo experimental, a partir de los 28 días de la siembra del maíz. La técnica usada fue de observación directa en campo (Piñango et al., 2001) considerando el periodo fenológico del maíz y tomando en consideración el ciclo de vida del gusano cogollero para cada tipo de control.
Análisis estadístico
Al umbral de tratamiento se aplicó el ANOVA para determinar si existe diferencia significativa entre los tratamientos, y para las medias se realizó la prueba de rango múltiple de Tukey (α = 0,05), utilizando el software R con su interface Rstudio (FLOSS Square in Freedom City, 2012).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Daño del gusano cogollero en el cultivo de maíz amiláceo
En la tabla 1 se muestra el a rea foliar dañada del maíz amiláceo a causa del gusano cogollero, larvas en estadio L3, con ocho (8) días de liberadas y de tamaño promedio 12,03 +-0,4 mm, evaluada a los 28 días después de la siembra (dds), el área dañada en promedio fue 20,09 +- 2,15 mm². El resultado difiere con el reporte de Gutiérrez-García et al. (2010) porque la evaluación se realizó a los siete días (7) de la infestación, obteniendo 5,1 a 8,1% de dan o al maíz. Los resultados evidencian que el cultivo de maíz es afectado por plagas (Lima-Medina et al., 2017), siendo una de ellas la Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), plaga polífaga de importancia económica en los países tropicales y subtropicales por ocasionar dan os severos al maíz (Barrera et al., 2017; Sánchez et al., 2019; Hernández-Trejo et al., 2018).
Tabla 1 Área foliar dañada del maíz amiláceo a causa del gusano cogollero
| Unidad experimental | Tratamiento | Tamaño de la larva (L3) | Área foliar dañada (mm²) |
|---|---|---|---|
| 1 | T1 | 11,87 | 19,50 |
| 2 | T2 | 11,86 | 22,09 |
| 3 | T3 | 11,99 | 23,90 |
| 4 | T4 | 10,89 | 23,09 |
| 5 | T2 | 11,80 | 20,64 |
| 6 | T3 | 12,01 | 19,63 |
| 7 | T4 | 12,22 | 21,05 |
| 8 | T1 | 12,72 | 16,62 |
| 9 | T3 | 12,77 | 17,80 |
| 10 | T4 | 12,61 | 22,00 |
| 11 | T1 | 11,76 | 20,64 |
| 12 | T2 | 11,98 | 19,63 |
| 13 | T3 | 11,87 | 21,05 |
| 14 | T2 | 12,15 | 16,62 |
| 15 | T4 | 12,25 | 17,80 |
| 16 | T1 | 11,69 | 21,00 |
| Promedio | 12,03 | 20,19 | |
| Varianza | 0,45 | 4,64 |
Producción potencial
El gusano cogollero (Spodoptera spp) es la principal plaga que afecta al cultivo de maíz en todas las regiones del país; causan estrés a la planta cuando dañan tejidos sanos, y en respuesta a ello, las plantas activan mecanismos de defensa, reduciendo el rendimiento (Beran et al., 2019). El control químico es la alternativa de control más común (Caviedes et al., 2022). En la tabla 2 se muestran los datos observados de la Producción potencial (kg/ha) en el estudio del Umbral de Tratamiento del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz Amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) en el Sector Ccanabamba, alcanzado el mayor promedio el maíz tratado con Tifon 2,5% PS (1917,57 kg/ha), seguido Clorpirifos S 480 (1872,63 kg/ha), Cyperklin 25 (1823,99 kg/ha) y testigo (1381,35 kg/ha). Del análisis de varianza (ANOVA) de los promedios de diferentes tratamientos en el Cultivo de Maíz Amiláceo se observa que el valor p es 0,000 existiendo una diferencia altamente significativa entre los promedios de producción potencial, con un 95% de confiabilidad. Mientras que, en la comparación múltiple de Tukey al 95% de confianza de los promedios de la Producción potencial (P (kg/ha) para diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) se puede distinguir que la producción potencial del maíz tratado con controladores químicos es diferente a la producción potencial del Testigo; sin embargo, no existe diferencia significativa entre los tratamientos.
Los resultados obtenidos se encuentran muy por badajo de la producción reportado por Castillo (2018) para Arequipa con 5571,26 kg/ha, ello se puede deber a las condiciones edafoclimáticas del sector de Ccanabamba; mientras que, Urreta (2022) reporta que la producción de maíz amiláceo en condiciones edafoclimáticas del altiplano es de 72,2 a 955,4 kg/ha. Sin embargo, un cultivo sin tratamiento ante la presencia de plagas daña el cogollo del maíz, perdiendo la planta por completo su capacidad de crecimiento, quedando enanas; en consecuencia, conduce a la carencia de frutos muy pequeños sin valor comercial. Asimismo, la producción y el rendimiento es afectado por diversos factores como: riego, genética, fertilización, clima, número de granos, peso del grano, presencia de plagas (Baudron et al., 2019). El gusano cogollero Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae) es una plaga importante del maíz (Zea mays L.) (Martinez-Jaime et al., 2018). La severidad de los dan os realizados por el gusano cogollero está relacionado S. frugiperda con los bajos rendimientos del cultivo de maíz; por lo general, cuando se destruye el cogollo de la planta reduce el a rea fotosintética y el rendimiento del grano (Baudron et al., 2019). Aguirre et al. (2016) reporto una reducción del 30% en el rendimiento del maíz en 30% en México, pero en ocasiones causa perdida total.
Valor de venta de maíz amiláceo
El valor de venta del maíz amiláceo en el estudio del Umbral de Tratamiento del Gusano Cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz amiláceo fue de 5,87; 5,75; 5,99 y 5,07 S/ el kilogramo de los productos tratados con Tifon 2,5% PS, Clorpirifos S 480, Cyperklin 25 y el Testigo respectivamente. El maíz Amiláceo sin tratamiento tiene un valor de venta en promedio 5,07 S//kg (Tabla 2), ello se debe a la menor calidad del maíz a causa del gusano cogollero. Del análisis de varianza (ANOVA) de los promedios de valor de venta de maíz amiláceo, el valor p es 0,092 mayor a 0,05; por lo tanto, no existe una diferencia significativa entre el promedio del valor de venta entre los tratamientos. El precio del maíz amiláceo varía según la calidad (Sevilla et al., 2004), la diversidad del maíz amiláceo que se adaptan a condiciones agroclimáticas especiales; con la existencia de metodologías participativas para la producción de semilla local comunitaria de calidad, permiten la producción y mejora del potencial productivo de las razas existentes (Narro et al., 2022).
Efectividad del tratamiento
La efectividad del tratamiento en el estudio del Umbral de Tratamiento del Gusano Cogollero (Spodoptera frugiperda) en el Cultivo de Maíz Amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) en el Sector Ccanabamba, obtiene una efectividad en promedio de 78,25; 68,31; 75,02 y 30,26 % para el gusano cogollero con Tifon 2,5% PS, Clorpirifos S 480, Cyperklin 25 y Testigo respectivamente (tabla 3). La efectividad del Testigo se puede deber a la presencia de controladores naturales (Alarcón et al., 2019) del gusano cogollero como la Chysoperla y las Mariquitas.
Tabla 3 Efectividad del tratamiento y datos observados del precio del control en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo)
Del análisis de varianza (ÁNOVÁ) de los promedios de Efectividad del tratamiento de los diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo el valor p es 0,000 menor a 0,05 por lo tanto existe diferencia significativa en al menos uno de los tratamientos. La comparación múltiple de Tukey al 95% de confianza de los promedios de la Efectividad del tratamiento para diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) en el Sector Ccanabamba indica que existe una diferencia significativa entre los tratamientos, siendo el mejor tratamiento en cuanto a la efectividad el Tifon 2,5% PS diferentes significativamente a Clorpirifos S 480. Los tres tratamientos tienen mayor efectividad que el tratamiento testigo, por lo tanto, los tratamientos dan similar resultado al tratar el gusano cogollero en el maíz amiláceo con Tifon 2,5% PS o Cyperklin 25.
Precio del control
El mayor precio para el control del gusano cogollero por hectárea fue el tratamiento con Cyperklin 25 (S/ 63,79), seguido por el tratamiento con Clorpirifos S480 (S/ 60,59) y Tifon 2,5% (S/ 49,96) (tabla 3). El gasto del Testigo es cero, sin embargo, presenta mayor pérdida a consecuencia del ataque del gusano cogollero al cultivo de maíz amiláceo, alrededor del 60% (Osorio-Hernández, 2018), llegando hasta un 64% (Lezaun, 2014). Lezaun (2014) recomienda 3 a 4 aplicaciones químicas para el control del gusano cogollero en todo el desarrollo de la planta. Los químicos son la herramienta de control de plagas más difundida a nivel global (Guedes et al., 2016). La utilización de estos productos incrementa los costos de producción (Ramírez et al., 2018).
Del análisis de varianza (ANOVA) los promedios de precio de control de los diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo el valor p es 0,000 menor a 0,05 por lo tanto existe una diferencia significativa entre el promedio de los precios de los tratamientos. La comparación múltiple de Tukey al 95% indica que existe diferencia significativa entre los promedios de precio por tratamiento de los diferentes productos químicos y al no existir diferencia significativa entre los tratamientos para el control del gusano cogollero, la primera opción para controlar el gusano cogollero es el Tifon 2,5% PS.
Dosis empleada y gasto
En la Tabla 4 se muestran los datos observados de las dosis empleadas en el estudio del Umbral de Tratamiento del Gusano Cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo), donde se ha utilizado la mayor dosis por hectárea con el tratamiento Tifon 2,5% PS (aproximadamente 1 L) seguido de los tratamientos con Clorpirifos S 480 y Cyperklin 25, ambos con medio litro aproximadamente por hectárea. Siendo el mayor gasto utilizado por hectárea fue el Cyperklin 25 (S/ 91,36), seguido del tratamiento Clorpirifos S 480 (S/ 91,23), Tifon 2,5% PS (S/ 89,84) y el Testigo (S/ 0,00) (tabla 4).
Sin embargo, no existe diferencia significativa en el promedio de gasto entre los tratamientos químicos. Asimismo, el cultivo de maíz amiláceo de tamaño pequeño, aproximadamente seis (6) hojas en promedio, es el estadio más vulnerable al ataque del gusano cogollero. Siendo, el gasto en los tratamientos con productos químicos semejantes. Del análisis de varianza (ANOVA) los promedios de gasto utilizado en los diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo en el sector Ccanabamba el valor p es 0,000 menor a 0,05 por lo tanto existe una diferencia significativa entre el promedio de los gastos realizados. La comparación múltiple de Tukey al 95% indica que existe diferencia significativa entre los promedios del gasto utilizados en los tratamientos químicos y el Testigo.
Umbral de tratamiento
El promedio de Umbral de tratamiento del gusano cogollero en el cultivo de maíz amiláceo de mayor tolerancia con el producto químico fue el Tifon 2,5% PS con 1,86 seguido del Clorpirifos S 480 con 1,43 y finalmente el Cyperklin 25 con 1,38 del producto (tabla 5). Los resultados obtenidos son menores al 10 y 50% reportado por King y Saunders (1984). El Umbral de tratamiento del testigo es cero lo que confirma que la plaga está presente en todo momento.
Tabla 5 Datos observados de la Umbral de tratamiento en el cultivo de maíz amiláceo
| Tifon 2,5% PS | Clorpirifos S 480 | Cyperklin 25 | Testigo | |
|---|---|---|---|---|
| R1 | 1,86 | 1,18 | 1,12 | 0,00 |
| R2 | 1,99 | 1,33 | 1,02 | 0,00 |
| R3 | 1,69 | 1,39 | 1,43 | 0,00 |
| R4 | 1,89 | 1,82 | 1,94 | 0,00 |
| Total | 7,43 | 5,72 | 5,51 | 0,00 |
| Promedio | 1,86 | 1,43 | 1,38 | 0,00 |
| Desv, Est, | 0,125 | 0,275 | 0,414 | 0,000 |
| CV | 6,715 | 19,202 | 30,028 |
Del análisis de varianza (ANOVA) los promedios de Umbral de tratamiento en los diferentes tratamientos en el Cultivo de maíz amiláceo en el sector Ccanabamba el valor p es 0,000 menor a 0,05 por lo tanto existe una diferencia significativa entre el promedio de Umbrales de tratamiento de los diferentes productos químicos. La comparación múltiple de Tukey al 95% de confianza de los promedios del Umbral de tratamiento para diferentes tratamientos en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) indica existe una diferencia significativa entre los promedios de Umbral de tratamiento del gusano cogollero de maíz amiláceo entre los productos, siendo Tifon 2,5% PS el de mayor promedio; sin embargo, estadísticamente iguales a los tratamientos Clorpirifos S 480 y Cyperklin 25 pero ciertamente superior al Testigo. El tratamiento para el control del gusano cogollero es el tratamiento con Tifon 2,5% PS por ser el de mayor tolerancia, efectividad y de menor costo. Es necesario tener en cuenta el umbral de tratamiento antes de elegir que producto químico usar para el control del gusano cogollero en el maíz amiláceo (Drouet Candell, 2018; ) porque es atacado continuamente por Spodoptera frugiperda (Early et al., 2018; Baloch et al., 2020).
CONCLUSIONES
El gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz amiláceo (Zea mays L. ssp amiláceo) es una plaga, donde el umbral de tratamiento en el sector Ccanabamba, Abancay, Perú, es en promedio 1,86% al utilizar Tifon 2,5% PS. Este tratamiento presenta mayor tolerancia a la presencia de gusano cogollero en el cultivo de maíz amiláceo, siendo el umbral de tratamiento menor al 2% de plantas afectadas por el gusano. Además, de obtener la mayor producción de maíz (1917,57 kg/ha) en comparación con el resto de tratamientos y testigo. El maíz amiláceo sin tratamiento tiene el menor valor a la venta en promedio 5,07 S/ /kg, debido a la menor calidad del maíz en comparación con el tratado con Tifon 2,5% PS (5,87 S/ /kg) que presenta una efectividad de 78,25%. Se recomienda utilizar un controlador para evitar bajar la calidad del grano de maíz asimismo realizar investigaciones utilizando otras alternativas químicas como ecológicas.
