ARTRÓPODOS ASOCIADOS A curcas L. Y Ricinus communis L. EN CHIAPAS Y SU POTENCIAL COMO PLAGAS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA

Guillermo López-Guillén1, Jaime Gómez Ruiz2, Juan Francisco Barrera-Gaytán 2, Alfredo Zamarripa-Colmenero1, Elizabeth Hernández Gómez1. 1Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental Rosario Izapa, Tuxtla Chico, Chiapas, CP 30870, México.2Departamento de Entomología Tropical, El Colegio de la Frontera Sur, Tapachula, Chiapas, CP 30700, México. [email protected].

RESUMEN. El piñón mexicano y la higuerilla, son dos especies vegetales que han adquirido importancia como cultivos bioenergéticos debido al alto contenido de aceite en sus semillas. En la actualidad, estas dos especies vegetales están siendo cultivadas comercialmente en monocultivo, sistema que aumenta su vulnerabilidad al ataque de insectos y ácaros, los cuales tiene el potencial de convertirse en plagas. El objetivo del trabajo fue conocer los artrópodos asociados a piñón e higuerilla en la Depresión Central y en la región Soconusco de Chiapas. Los artrópodos asociados se colectaron e identificaron a nivel de orden, familia y especie. Entre los insectos más comunes asociados a piñón se encontró a Pachycoris klugii, seguida por Chrysobothris distincta, Lagocheirus sp., Leptoglossus sp., Trigona fuscipennis, T. nigerrima y Telenomus sp. En la región Soconusco también se colectaron e identificaron las principales familias y especies insectos asociadas a plantas de higuerilla, entre las cuales las más abundantes fueron Corythucha gossypii y Falconia sp.

Palabras clave: Jatropha curcas, Ricinus communis, depresión central, Soconusco, biodiversidad, biodiesel.

ABSTRACT. The interest in using physic nut and castor bean as source for the production of biodiesel is rapidly growing due to a high content of oil on the seeds of these two species. Actually two vegetables species are cultivated as monoculture, which increasing their vulnerability to attack of and mites that may convert on pests. The objective of this work was known the associated to physic nut and castor bean on the region of the Depresión Central and Soconusco, Chiapas. The arthropods associated to both plants were collected and identified as families and species. Between the most common species was Pachycoris klugii, followed by Chrysobothris distincta, Lagocheirus sp., Leptoglossus sp., Trigona fuscipennis, T. nigerrima, and Telenomus sp. On the region of Soconusco the most abundant species associated to castor bean were Corythucha gossypii y Falconia sp.

Key words: Jatropha curcas, Ricinus communis, depresión central, Soconusco, biodiversity, biodiesel.

Introducción El piñón (Jatropha curcas L.) y la higuerilla (Ricinus communis L.) () son plantas multipropósitos, que recientemente han adquirido importancia como cultivos bioenergéticos a nivel mundial (Heller, 1996; Zamarripa et al., 2009; Friedman et al., 2010). El género Jatropha cuenta con 175 especies, 45 de las cuales se encuentran en México, donde 77 % son endémicas (Martínez et al., 2002; Rodríguez-Acosta et al., 2009). Entre las especies del género destaca J. curcas, debido a que de sus semillas ricas en aceite se elabora biodiesel (Foild et al., 1996). R. communis es la única especie del género Ricinus, la cual ha sido cultivada durante más de 6,000 años (Anjani, 2012). En la actualidad tanto el piñón como la higuerilla se distribuyen por todo el mundo, sin embargo, se menciona que J. curcas tiene su centro de origen en México y Centroamérica (Zamarripa et al., 2009; Pecina-Quintero et al., 2011), en tanto que R. communis, es nativa de Asia y África tropical (Anjani, 2012). El centro de origen de las plantas influye sobre los organismos asociados a éstas, debido a que en el lugar de origen ha ocurrido por más largo tiempo la coevolución entre plantas y herbívoros (van Driesche et al., 2007). Por lo tanto, en Chiapas podría esperarse mayor biodiversidad de artrópodos asociada al piñón que a la higuerilla. De manera general, existe más información sobre artrópodos asociados a J. curcas que sobre R. communis, posiblemente porque la primera ha despertado mayor interés como cultivo

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bioenergético; por el contrario, existe más información sobre el efecto de las propiedades insecticidas de R. communis comparado con J. curcas (Heller, 1996; Anjani, 2012). La información disponible sobre plagas de piñón e higuerilla es incipiente. Aparentemente, esto se debe a la supuesta resistencia y/o tolerancia que tienen estas plantas al ataque de insectos. Esta creencia se fundamenta en: i) Observaciones casuales procedentes de investigación agrícola en otros campos del conocimiento (Grimm y Maes, 1997); ii) Observaciones sobre plantas individuales o cultivadas sin propósito comercial (Jongschaap et al., 2007); iii) Presencia de sustancias altamente tóxicas en ambas euforbiáceas para el humano y los animales (Kumar y Sharma, 2008); y iv) El tiempo que les toma a las plagas, que puede ser de varios años, para causar daños a un cultivo recién introducido a una región (Nielsen, 2010). En cuanto a la supuesta resistencia y/o tolerancia a las plagas, la evidencia muestra que algunos artrópodos logran secuestrar o inhibir algunos compuestos tóxicos para superar las defensas naturales del piñón y la higuerilla, y por ende, viven exitosamente a expensas de estas plantas (Wink et al., 2000; Usha Rani y Rajasekharreddy, 2009). Por lo tanto se espera que la diversidad de insectos asociados a piñón e higuerilla sea más grande de lo que se piensa. El objetivo de este trabajo fue conocer los insectos asociados a piñón mexicano e higuerilla en diferentes regiones de Chiapas.

Materiales y Método La búsqueda y colecta de insectos en plantaciones comerciales de piñón mexicano, en cercas vivas y plantas aisladas en el campo se hicieron tanto en la Depresión Central como en la región Soconusco, Chiapas durante el periodo de noviembre de 2010 a 2011. La Depresión Central de Chiapas tiene un clima cálido subhúmedo, con lluvias variables en verano, tipo Aw. En tanto que la región Soconusco tiene un clima cálido húmedo, tipo AMWGI (Helbig, 1964). En la Depresión Central se colectaron insectos en plantaciones comerciales (monocultivos) de piñón ubicados en dos localidades del municipio de Villaflores y una en Villa de Acala, mientras que en la región Soconusco, las colectas se hicieron en el banco de germoplasma de piñón mexicano del INIFAP, Campo Experimental Rosario Izapa (CERI), así como en plantas de piñón presentes en cercas vivas y plantas aisladas en diferentes localidades del municipios de Tuxtla Chico, Tapachula, Cacahoatán y Tuzantán. En la Depresión central se hizo una sola visita en el año 2011, y en la región del Soconusco se hicieron dos visitas en el año 2010 y siete visitas en el año 2011. La búsqueda y colecta de insectos en plantas de higuerilla se hicieron en el banco de germoplasma y parcelas experimentales ubicadas en el CERI y en una plantación periurbana ubicada en Tapachula. En el primer sitio se hicieron ocho visitas comprendidas entre noviembre de 2010 y 2011; mientras que en el segundo sitio se hicieron diez visitas comprendidas entre enero de 2011 y septiembre de 2011. Los muestreos de insectos asociados en plantas de piñón e higuerilla se hicieron en plantas durante el periodo vegetativo y reproductivo (floración y fructificación). Los insectos fueron tomados de las hojas, tallos, ramas, pecíolos, pedúnculos, flores y frutos. Todos los insectos se colocaron en frascos con alcohol al 70% y en frascos letales con acetato de etilo. El material colectado fue llevado al laboratorio del proyecto Control Biológico e insectario del Departamento de Entomología de El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR) para su separación, clasificación y determinación taxonómica. La determinación taxonómica de los especimenes colectados se hizo con claves dicotómicas y por comparación de ejemplares presentes en la

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Colección Entomológica de ECOSUR. La corroboración de algunos ejemplares determinados fue realizada por especialistas taxónomos nacionales y de Estados Unidos.

Resultados En el piñón, se revisaron 331 especimenes pertenecientes a los órdenes , Coleoptera, Hymenoptera, Orthoptera, Lepidoptera, Diptera, Mantodea, Neuroptera y Thysanoptera, de los cuales se determinaron 28 familias, 4 géneros y 5 especies. Del orden Hemiptera se colectaron 122 ejemplares, Coleoptera 71 ejemplares, Hymenoptera 45 ejemplares, Orthoptera 14 ejemplares, Lepidoptera 11 ejemplares, Diptera 7 ejemplares, Mantodea 1 ejemplar, Neuroptera 1 ejemplar y Thysanoptera 1 ejemplar. También se colectaron 58 especimenes pertenecientes al orden Araneae (Fig. 1). En la Depresión Central de Chiapas, la especie más abundante fue Pachycoris klugii Burmeister (Hemiptera: ), especie que fue colectada en flores y frutos; seguida por Chrysobothris distincta Gory (Coleoptera: Buprestidae), Lagocheirus sp. (Coleoptera: Cerambycidae), especies que fueron encontradas en tallos y ramas; y Leptoglossus sp. (Hemiptera: Coreidae), especie que fue encontrada en frutos. En la región Soconusco la especie más abundante también fue P. klugii, especie que ataca frutos; seguida por Trigona fuscipennis (Kuris-Kab) y Trigona nigerrima Cresson (Hymenoptera: Apidae: Meliponini), insectos que atacan ramas, pedúnculos, retoños y frutos; Telenomus sp. (Hymenoptera: Scelionidae), parasitoide de huevos de P. klugii; Psapharochrus sp. (Coleoptera: Cerambycidae), especie de barrenador que fue encontrada en tallos; y Chlosyne janais (Drury), cuya larva fue encontrada alimentándose en hojas. También se han encontrado ácaros de la familia Tetranychidae, pulgones de la familia Aphididae y chicharritas de la familia Cicadellidae en las hojas de las plantas de piñón en el CERI. En las raíces de la planta de piñón se encontraron gusanos de alambre de la familia Elateridae. En las hojas de las plantas de piñón en el CERI y el municipio de Tuzantán se encontraron piojos harinosos de la familia Pseudococcidae.

140 120 100 80 60 40 20

0 No. de especimenes de No.

Diptera Araneae Hemiptera Coleoptera Orthoptera Mantodea Lepidoptera Neuroptera Hymenoptera Thysanoptera Orden

Figura 1. Número de especimenes de diferentes órdenes colectados en J. curcas en la Depresión Central y Soconusco, Chiapas.

En higuerilla, se revisaron 511 especimenes pertenecientes a los órdenes Hemiptera, Coleoptera, Lepidoptera, Psocoptera, Hymenoptera y Neuroptera, de los cuales se determinaron 9 familias, géneros y 3 especies. Del orden Hemiptera se colectaron 301 ejemplares, Coleoptera

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171 ejemplares, Psocoptera 12 ejemplares, Lepidoptera 6 ejemplares, Hymenoptera 2 ejemplares y Neuroptera 1 ejemplar. Se colectaron 2 especimenes pertenecientes al orden Araneae (Fig. 2). Las especies más abundante fueron la chinche de encaje, Corythucha gossypii (Fabricius) (Hemiptera: Tingidae) y Falconia sp. (Hemiptera: Miridae), insectos que se alimentan y afectan seriamente a las hojas de las plantas de higuerilla. Con respecto a C. gossypii, se observó una fuerte infestación en las plantaciones de higuerilla en el CERI entre el mes de diciembre de 2010 y enero de 2011; poblaciones importantes de esta misma especie han sido localizadas en plantaciones periurbanas de Tapachula. También en plantaciones periurbanas cercanas a Tapachula se encontró a Estigmene acrea Drury (Lepidoptera: Arctiidae) alimentándose en hojas de plantas desarrolladas. En las mismas plantaciones se ha detectado la presencia de ácaros de la familia Tetranychidae y Tarsonemidae.

350 300 250 200 150 100 50

0 No. de especimenes de No.

Araneae Hemiptera Coleoptera Pscoptera Lepidoptera Hymeoptera Neuroptera Orden

Figura 2. Número de especimenes de diferentes órdenes colectados en R. communis en el Soconusco, Chiapas.

Las especies más abundante fueron la chinche de encaje, Corythucha gossypii (Fabricius) (Hemiptera: Tingidae) y Falconia sp. (Hemiptera: Miridae), insectos que se alimentan y afectan seriamente a las hojas de las plantas de higuerilla. Con respecto a C. gossypii, se observó una fuerte infestación en las plantaciones de higuerilla en el CERI entre el mes de diciembre de 2010 y enero de 2011, poblaciones importantes de esta misma especie han sido localizadas en plantaciones periurbanas de Tapachula. También en plantaciones periurbanas cercanas a Tapachula se encontró a Estigmene acrea Drury (Lepidoptera: Arctiidae) alimentándose en hojas de plantas desarrolladas. En las mismas plantaciones se ha detectado la presencia de ácaros de la familia Tetranychidae y Tarsonemidae.

Discusión Nuestros resultados apoyan la hipótesis que sugiere que existe mayor biodiversidad de artrópodos asociada al piñón que a la higuerilla, ya que la región estudiada se considera centro de origen de la primera de las plantas mencionadas. En ambas plantas, se encontraron mayor número de especimenes de los órdenes Hemiptera y Coleoptera. En el caso de J. curcas, P. klugii fue la única especie de la familia Scutelleridae que se encontró en la Depresión Central y en la región Soconusco; anteriormente esta especie también había sido reportada en la región de los Tuxtlas, Veracruz por Cervantes et al. (2002) en multilobus (Pax) I.M. Johnston. En Nicaragua P. klugii fue reportada como una de

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las principales plagas de J. curcas (Grimm y Maes, 1997), por lo que esta especie tiene un amplio potencial en convertirse en plaga del piñón en monocultivos comerciales. Además, se observó la presencia de tres especies de barrenadores en las dos regiones; en la Depresión Central se encontró Lagocheirus sp. y C. distincta, la primera reportada previamente como plaga del piñon en Nicaragua (Grimm y Maes, 1997), mientras que la segunda se reporta aquí por primera vez. En la región del Soconusco se encontró únicamente una especie de barrenador, Psapharochrus sp., también reportada por primera vez. Algunas zonas en donde se cultiva actualmente el piñón fueron selvas altas y bajas; se espera que en la búsqueda de nuevas plantas hospederas, estos barrenadores sean una plaga potencial de las plantaciones de J. curcas. Otra especie que se observó en plantaciones de piñón de la Depresión Central fue Leptoglossus sp., cuya especie podría ser L. zonatus de acuerdo a Morales-Morales et al. (2010), quienes reportan dicho insecto en plantaciones de piñón en Villaflores y Villa Corzo, Chiapas. Grimm y Maes (1997), reportan a L. zonatus como una de las principales plagas del piñón en Nicaragua, por lo que también en Chiapas podría convertirse en una plaga de importancia económica. Con respecto a la higuerilla, nuestro reporte de la chinche de encaje (C. gossypii) como plaga potencial de esta planta, coincide con los reportes de Varón et al. (2010) y Saldarriaga et al. (2011), quienes mencionan que este insecto es uno de los más importantes del cultivo en Colombia; por su distribución geográfica, la chinche de encaje podría ser una de las plagas más importantes de la higuerilla en la región. En conclusión, algunos insectos que actualmente se encuentran asociados al piñón y la higuerilla en Chiapas tienen potencial de convertirse en plagas, debido a que han sido reportados como plagas de importancia económica en otros países.

Agradecimientos A FOMIX-Chiapas por el financiamiento otorgado a través del proyecto: Desarrollo de tecnología de variedades de cultivos bioenergéticos para la producción competitiva de insumos para biodiesel en Chiapas (clave: CHIS-2010-C10-148724). También se agradece a Ing. Antolín Morales por permitir el acceso a su plantación de piñón y a Bernardino Díaz por el apoyo técnico prestado para el procesamiento de los artrópodos colectados.

Literatura Citada Anjani, K. 2012. Castor genetic resources: A primary gene pool for exploitation. Industrial Crops and Products 35: 1-14. Cervantes Peredo, L. 2002. Description, biology, and maternal care of Pachycoris klugii (Heteroptera: Scutelleridae). Florida Entomologist 85: 464-473. Foild, N., G. Foild, M. Sanchez, M. Mittelbach, and S. Hackel, 1996. “Jatropha curcas L. as a source for the production of biofuel in Nicaragua”. Bioresource Technology 58: 77-82. Friedman, M. H., M. G. Andreu, H. V. Quintana, and M. McKenzie. 2010. Ricinus comunis, castor bean. School of Forest Resources and Conservation, IFAS, University of Florida. FOR 244. 2 p. Grimm, C., and J.M. Maes. 1997. fauna associated with Jatropha curcas L. in Nicaragua: a sinopsis of species, their biology and pest status. In: G. M. Gubitz, M. Mittelbach, and M. Trabi (eds.). Biofuels and Industrial Products from Jatropha curcas. Dbv-Verlang, Graz, pp: 31-39.

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Helbig, C. 1964. El Soconusco y su zona cafetalera. Instituto de Ciencias y Artes de Chiapas. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México. 135 p. Heller, J. 1996. Physicnut. Jatropha curcas L. Promoting the conservation and use of underutilization and neglected crops. 1. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research. Gatersleben/ International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. Jongschaap, R.E.E., W.J. Corré, P.S. Bindraban, and W.A. Brandenburg. 2007. Claims and facts on Jatropha curcas L. Plant Research International B.V., Wageningen. Stichting Het Groene Woudt, Laren. Report 158. 42 p. (+ Appendices). Kumar, A., and S. Sharma. 2008. An evaluation of multipurpose oil seed crop for industrial uses (Jatropha curcas L.): A review. Industrial Crops and Products 28: 1-10. Martínez, G. M., J. Jiménez R., R. Cruz D., A. Juárez, R. García, A. Cervantes y R. Mejía H. 2002. Los géneros de la familia Euphorbiaceae en México. Anales del Instituto de Biología, UNAM, Serie Botánica 73: 155-281. Morales-Morales, C. J., E. Aguilar-Astudillo, R. R. Quiroga-Madrigal y M. A. Rosales-Esquinca. 2011. Insectos asociados al fruto del piñón (Jatropha curcas L.) en los municipios de Villaflores y Villa Corzo, chiapas, México. Dugesiana 18: 85-89. Nielsen, F. 2010. Pest and diseases. In: The Jatropha Handbook, From cultivation to application. FACT, Fuels from Agriculture in Communal Technology. The Netherlands, pp: 22-26. Pecina-Quintero, V., J. L. Anaya-López, A. Zamarripa Colmenero, N. Montes García, C. A. Núñez Colín, J. L. Solis Bonilla, M. R. Aguilar-Rangel, H. R. Gill Langarica, D. J. Méjia Bustamante. 2011. Molecular characterization of Jatropha curcas L. genetic resources from Chiapas, Mexico through AFLP markers. Biomass and Bioenergy 35: 1897-1905. Rodríguez-Acosta, M., K. Vega-Flores, V. H. De Gante-Cabrera y J. Jiménez-Ramírez. 2009. Distribución del género Jatropha L. (Euphorbiaceae) en el estado de Puebla, México. Polibotánica 28: 37-48. Saldarriaga C., A, M.E. Londoño Z. y O de J. Córdoba G. 2011. Problemas fitosanitarios asociados al cultivo de la higuerilla en Colombia. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, CORPOICA, Centro de Investigación La Selva, Rionegro, Antioquia, Colombia. Cartilla Divulgativa. 53 p. Usha Rani, P., and P. Rajasekharreddy. 2009. Toxic and antifeedant activities of Sterculia Foetida (L.) seed crude extract against Spodoptera litura (F.) and Achaea Janata (L.). Journal of Biopesticides 2: 161-164. van Driesche, R. G., M.S. Hoddle, and T. D. Center. 2007. Control de plagas y malezas por enemigos naturales. USDA, US Forest Service, Forest Health Technology Enterprise Team. FHTET-2007-02, 751 p. Varón, H. E., M. Moreira, D. y J. Corredor J. 2010. Efecto de Corythucha gossypii sobre las hojas de higuerilla: Criterios para su muestreo y control con insecticidas. Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria 11: 41-47. Wink, M., C. Grimm, C. Koschmieder, F. Sporer, and O. Bergeot. 2000. Sequestration of phorbolesters by the aposematically coloured bug Pachycoris klugii (Heteroptera: Scutelleridae) feeding on Jatropha curcas (Euphorbiaceae). Chemoecology 10: 179-184. Zamarripa C., A., P. A. Ruiz C., J. L. Solís B., J. Martínez H., A. Olivera de los Santos y B. Martínez V. 2009. Biocombustibles: Perspectivas de producción de biodiesel a partir de Jatropha curcas L. en el trópico de México. INIFAP. Folleto técnico No. 12, 46 p.

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