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Chapter 2: Research Methodology
2.4 Research Design 1 Sampling Design
2.4.2 Statistical Design
Las formulaciones líquidas de agentes de control biológico pueden ser en concentrados acuosos o en aceite (Auld 1992), con micoherbicidas se han utilizado formulados en emulsión inversa incrementando su virulencia y disminuyendo su especificidad (Daigle et al. 1990, Amsellem et al. 1991). Virus de poliedrosis, B. thuringiensis y nematodos entomopatógenos han sido formulados en suspensiones acuosas, aunque no es la más común para estos patógenos (Rhodes 1993, Georgis et al. 1995, Koldony-Hirsch et al. 1997).
En general, los aceites son preferidos para la formulación de conidias de hongos para el control de insectos y malezas (Auld 1992, Moore y Caudwell 1997), debido a que minimizan la evaporación (Bateman 1992), facilitan la adhesión y dispersión de las conidias en el área blanco (Prior et al. 1988, Inglis et al. 2000), protegen la conidio de luz ultravioleta (Moore y Morley-Davies 1994, Inglis et al. 1995), permiten la germinación de la unidad infectiva en condiciones de baja humedad relativa (Kooyman y Godonou 1997), protegiéndola, además del estrés ambiental (Jenkins y Thomas 1996) y algunos aceites pueden actuar, además, como atrayentes alimenticios sobre algunos acrídidos (Lokood et al. 2001).
Las formulaciones en aceites pueden ser aplicadas a ultra bajo volumen, con equipo de tamaño de gota controlada (Bateman 1992) o como una suspensión emulsificable en agua (Wright 1993). Se han evaluado, en laboratorio y campo, formulaciones en aceite de B. bassiana (Prior
et al. 1988, Johnson et al. 1992, Wright 1993, Inglis et al.1997), Paecilomyces fumosoroseus
(Wize) Brown & Smith (Smith 1997) y M. a. acridum (Douro-Kpindou et al. 1995 y 1997, Kooyman y Abdalla 1998, Hunter et al. 1999 y 2001, Magalhaes et al. 2000).
Cuadro 4. Ejemplos representativos de formulaciones de agentes de control microbiano.
Formulación Inerte Patógeno (Plaga) Referencia
Líquida En agua Aschersonia placenta Petch (Dialeurodes citri
Ashmead)
Ferron 1978 En aceites Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorok. Daust et al. 1983 En aceite de coco Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. (Pantorhytes
plutus)
Prior et al. 1988 En aceite emulsificable B. bassiana (Anthonomus grandis Boheman) Wright 1993 En aceite mineral y vegetal M. a. acridum Driver & Milner (Schistocerca
gregaria Forskal)
Moore et al. 1995 Suspensión líquida Virus de poliedrosis nuclear (Spodoptera exigua
[Hübner])
Kolodny-Hirsch et al. 1997
Polvo En caolín B. bassiana (Leptinotarsa decemlineata [Say]) Ferron 1978 Humectable En arcilla Steinernama y Heterhorhabditis
(Insectos plaga de suelo)
Georgis 1990 En caseína Bacillus thuringiensis Berliner (Ostrinia nubilalis
[Hübner])
Behele et al. 1996 En harina de maíz B. thuringiensis (Plutella xyllostella [L.]) McGuire et al. 1996 En sílice, atapulgita y
caolín
Virus de poliedrosis nuclear (Anticarsia
gemmatalis [Hübner])
Medugno et al. 1997 Polvo En arcillas y tierras
diatomeas
M. anisopliae (Culex pipiens L.) Daust et al. 1982
Cebos En salvado de trigo Nosema locustae Canning (Chapulines) Johnson 1989
Con atrayente alimenticio B. bassiana (A. grnadis) Wright y Chandler 1992
B. bassiana (Frankliniella occidentalis [Pergande])
B. bassiana (Musca domestica L.) Geden et al. 1995 En fécula de maíz B. thuriengiensis (Ostrinia nubilalis) McGuire et al. 1994 En salvado B. bassiana (Melanoplus sanguinipes [Fabricius]) Inglis et al. 1996 En salvado de trigo Entomopoxvirus (M. sanguinipes) Streett et al. 1997 En harina de maíz
Nixtamalizado
thuringiensis (Heliothis virescens [Boddie], S. frugiperda [J. E. Smith], Trichoplusia ni [Hübner])
Tamez-Guerra et al.
1998
Granular Gránulos de arcilla M. anisopliae (Culex pipiens L.) Daust et al. 1982 En maíz quebrado B. bassiana (O. Nubilalis) Bing y Lewis 1991 Micelio en fécula de maíz
y alginato de calcio B. bassiana y M. anisopliae (Diabrotica undecimpunctata) Pereira y Roberts 1991 Encapsulación en gluten de trigo
Alternaria cassiae Jurair & Khan (Cassia obtusifolia L.)
A. crassa (Sacc.) Rands (Datura stramonium L.)
Connick, Jr. et al.1991
En harina de trigo Steinernema carpocapse (Weiser)
(Plagas del suelo)
Connick, Jr. et al.1993 Encapsulación En gel Steinernama y Heterhorhabditis
(Insectos plaga de suelo)
Georgis 1990 Gránulos asperjables en
agua
Steinernama y Heterhorhabditis
(Insectos plaga de suelo)
Georgis 1990 Microencapsulación en
carboximetilcelulosa
B. sphaericus (Culex spp.) Elcin et al. 1995
Micelio Seco M. anisopliae y B. bassiana
(Diabrotica undecimpuctata howardi Barber)
Pereira y Roberts 1990 Fragmentado Hirsutella thompsonii Fisher
(Phyllocoptruta oleivora Ashmead)
McCoy et al. 1975
2.3.2 Polvos humectables
Los polvos humectables tienen una proporción elevada de partículas de menos de 5µm y todas las partículas deben pasar por una malla de 44µm (Moore y Caudwell 1997). Prácticamente todos los agentes microbianos han sido formulados como polvos humectables (Cuadro 2.4); además, es el formulado más común en que es vendido B. thuringiensis, el entomopatógeno de mayor comercialización en el mundo (Auld 1992, Rhodes 1993).
La formulación en polvo humectable es importante para la protección de la unidad infectiva durante el almacenamiento al absorber humedad y productos metabólicos de la misma; al momento de la aplicación protege al microorganismo de factores ambientales adversos y ayuda en la aplicación uniforme (Moore y Higgins 1997, Moore y Caudwell 1997). Los diluyentes de mayor uso en la formulación en polvo humectable son las arcillas (Moore y Caudwell 1997) aunque también se han utilizado sílice (Blachére et al. 1973) y caseína (Behle 1996).
2.3.3 Polvos
Son partículas finas de entre 3 y 50µm de diámetro aplicadas en seco (Moore y Caudwell 1997) con la ventaja de que son aplicados con equipo simple (Bateman 1997a). Presentan riesgos de separación polvo-unidad infectiva, arrastre por el viento y su costo de aplicación es caro (Bateman 1997a). Debido a lo anterior y a que la mayoría de patógenos requieren humedad o agua libre para iniciar su germinación, es el formulado menos utilizado con agentes de control biológico. Aún así, se comercializan formulados en polvo de B. popilliae y
B. thuringiensis (Rhodes 1993) y se han evaluado con M. anisopliae aplicado a un hábitat
acuático para el control de Culex pipiens pipiens (Daust et al. 1982) e inyectado al suelo para el control de la hormiga Selenopsis invicta Buren (Stimac et al. 1993, Oi et al. 1994, Brinkman y Gardner 2001).
2.3.4 Granulados
Para disminuir el problema de arrastre se utilizan formulados granulares, en la mayoría de los casos el tamaño de las partículas varía de 0.3 a 1 mm (Moore y Caudwell 1997). Las formulaciones granulares se utilizan principalmente aplicadas al suelo (Pereira y Roberts 1991, Connick et al. 1993, Caesar-Tonthat et al. 1995, Milner et al. 2002b) e inicialmente se estudiaron con hongos patógenos de malezas, para el desarrollo de micoherbicidas (Walker y Connick 1983, Fravel et al. 1985, Lewis y Papavizas 1987, Mauperin et al. 1987); también se han evaluados en la formulación de B. thuringiensis (Dunkle y Shasha 1988), B. bassiana para su aplicación foliar contra áfidos en cereales (Kundsen et al. 1990, Kundsen 1991) y contra hormiga del fuego S. invicta (Bextine y Thorvilson 2002), con nematodos entomopatógenos para aplicación al follage (Kaya y Nelsen 1985) y con la adición de feromona para el control de insectos plaga de granos almacenados (Smith et al. 1999).
El uso de cebos ofrece varias ventajas: eficientiza la transferencia de dosis al insecto blanco en más de un 40% (Caudwell 1993), al igual que otras formulaciones secas no requiere equipo especial de aplicación (Bateman 1997a), debido a que necesitan ser ingeridos son más específicos (McGuire et al. 1991) y ofrece, además, protección a condiciones ambientales desfavorables (Moore y Caudwell 1997).
Los agentes microbianos formulados como cebos son alimento más la unidad infectiva y preferentemente son utilizados con patógenos de insectos que requieren ser ingeridos, como virus (McGuire et al. 1991, Streett et al. 1997), protozoarios (Henry 1981, Johnson y Dolinski 1997); aunque también han sido utilizados con nematodos (Baker y Capinera 1997) y hongos (Inglis et al. 1996, Caudwell 1993, Caudwell y Gatehouse 1996). Se comercializan contra chapulines y experimentalmente se han evaluado en hábitats en los cuales el inerte lleva al agente microbiano al sitio blanco y depende de condiciones ambientales para que se libere en la zona de alimentación del insecto, tienen la desventaja de que son arrastrados por la lluvia (McGuire y Shasha 1992).
2.3.6 Otras formulaciones
2.3.6.1 Gránulos asperjables. Recientemente desarrollados para la formulación de nematodos entomopatógenos y B. thuringiensis (McGuire et al. 1996, Tamez-Guerra et al. 1996). Al formular B. thuringiensis en harina pregelatinizada de maíz o papa y asperjarlo en agua, forma una fina lámina sobre la superficie aplicada cuando seca, ofreciendo al patógeno protección de luz ultravioleta y lluvia (McGuire et al. 1996, Tamez-Guerra et al. 1996).
2.3.6.2 Microencapsulación. El microencapsulado en control microbiano se reporta desde hace más de 30 años (Raun y Jackson 1966), concentrándose su empleo en el uso de matrices de polímeros para el encapsulado de Bacillus spp. para el control de larvas de mosquitos en hábitats acuáticos; tienen la ventaja de controlar el rango de liberación del ingrediente activo, incrementan la estabilidad de la espora y toxina contra variaciones de pH, temperatura y luz ultravioleta (Elcin et al. 1995).
2.3.6.3 Micelio Seco. Tradicionalmente, la mayor parte de investigación en formulaciones con hongos se concentra en la unidad infectiva (espora o conidio) sin embargo, algunos hongos como Hirsutella thompsonii, B. bassiana y M. anisopliae, producen abundante micelio en medio líquido y cuando éste es deshidratado apropiadamente, permanece viable por largo período de tiempo; el micelio seco puede ser asperjado y al entrar en contacto con humedad sobre las hojas esporula (McCoy et al. 1975, Pereira y Roberts 1990).