Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención: Sanidad Vegetal

Memoria par a optar al Título Profes ional de Ingen iero Agró nomo Mención: Fitotecnia

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Sanidad Vegetal / Durante la temporada 2008-2009, se evaluó en laboratorio la toxicidad de cuatro insecticidas de origen botánico; Biomilbe, Biobug, Bugitol y Garlic Barrier, sobre larvas y adultos de la vaquita del olmo, Xanthogaleruca luteola Müller (Coleoptera: Chrysomelidae), colectados desde árboles ubicados en el Parque O`Higgins, Región Metropolitana. Los insecticidas se aplicaron en cuatro dosis distintas cada uno, mediante una torre de Potter, y su acción se evaluó de tres formas, directa, para determinar la toxicidad por contacto, sobre hojas, para medir el efecto residual, y una prueba con una bandeja que contenía por un lado hojas asperjadas con la mezcla insecticida y por el otro hojas sólo asperjadas con agua, para observar cualquier efecto de repelencia. Para los ensayos se utilizó un diseño estadístico completamente aleatorio, con los cuatro insecticidas en el primer y segundo ensayos, más un testigo sin insecticida, y cuatro repeticiones por tratamiento. La unidad experimental consistió en una placa Petri con 20 individuos. La mortalidad se evaluó 24 y 48 horas después de la aspersión sobre hojas, y a los 30 y 60 minutos en el experimento por aplicación directa. Los porcentajes de mortalidad se sometieron a pruebas no paramétricas sin normalización de datos y pruebas de separación de promedios. Para el ensayo en bandejas se comparó el porcentaje de larvas ubicadas en cada sector, tratado y no tratado. Los porcentajes de mortalidad obtenidos fueron muy bajos. El mayor promedio de mortalidad se obtuvo con Bugitol al 4%, con 46,3% y 37,5% de mortalidad en larvas y adultos respectivamente. En la prueba preliminar de repelencia se encontraron efectos marcados en las hojas tratadas con Biomilbe y Biobug, con las larvas concentrándose en mayor porcentaje sobre las hojas asperjadas sólo con agua. / The toxicity of four botanical insecticides, Biomilbe, Biobug, Bugitol, and Garlic Barrier, was evaluated in the laboratory onto larvae and adults of the elm leaf beetle Xanthogaleruca luteola Müller (Coleoptera: Chrysomelidae), which were collected in Parque O`Higgins, Santiago, Metropolitan Region of Chile. The insecticides were applied at four concentrations with a Potter spray tower, and their action was evaluated in three ways, directly, to determine contact toxicity, onto leaves, to measure contact effect of residues, and a test using a tray with leaves sprayed with the insecticide on one side, and leaves sprayed only with water in the other, to observe any effect of repellence. For the first two experiments, a completely random statistical design was used, with four insecticide treatments at four concentrations each, and an untreated control, and four replicates per treatment. The experimental unit was a Petri dish with 20 individuals. Mortality was evaluated at 24 and 48 hours after spraying onto leaves, and after 30 and 60 minutes in the experiment of immersion of leaves. Percentages of mortality were subjected to non-parametric tests without standardization of data and range tests to separate means. The percentages of mortality obtained were very low. The greatest mortality was obtained with Bugitol at 4%, with 46,3% y 37,5% of mortality of larvae and adults respectively. The preliminary repellency test show marked effects on the leaves treated with Biomilbe y Biobug, and higher percentage of larvae concentrated on spray leaves only with water.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo mención Sanidad Vegetal / Durante el otoño e invierno de la temporada 2011-2012, sobre juveniles de escama de San José en manzanos var. Royal Gala, se estudió la acción de los insecticidas reguladores de crecimiento pyriproxyfen (Admiral 10 EC al 0,06%) y buprofezin (Applaud 25 WP al 0,1%) aplicados solos y en combinación con aceite mineral (ELF Purespray 15 E al 1,5%), y además una aplicación de aceite mineral al 2%. El ensayo consistió en la aspersión de los insecticidas sobre 48 árboles de manzano severamente infestados, pertenecientes a una parcela sin uso comercial en el sector del Olivar, VI Región, Chile. Las aplicaciones se realizaron en otoño, posterior al cese de nacimientos de ninfas de la tercera generación, con una motopulverizadora con pitón, con 250 lb/pulg² y 3500 L/ha. Las evaluaciones de los tratamientos se realizaron 48 días después de hechas las aplicaciones, sobre ramillas de último crecimiento, en el Laboratorio de Entomología frutal Luciano Campos Street de la Facultad de Cs. Agronómicas de la Universidad de Chile. Se determinó la mortalidad de los estados juveniles (gorrita negra y gorrita gris) y se expresó en porcentaje. El diseño experimental utilizado fue completamente al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones; la unidad experimental fue de dos árboles contiguos, de los cuales se colectó una muestra compuesta de 30 ramillas para determinar la mortalidad sobre 1000 individuos/repetición. Los resultados se expresaron en porcentaje de ninfas muertas y se normalizaron mediante transformación angular de Bliss. Posteriormente se sometieron a ANDEVA y prueba de comparaciones múltiples de Duncan para separación de promedios, cuando las diferencias fueron significativas (P<0,05). Se concluyó que la aplicación de buprofezin y pyriproxyfen sobre juveniles de escama de San José ejercieron un control parcial en manzanos en otoño. Además, buprofezin mezclado con aceite mineral al 1,5% controló de modo similar a una aplicación de aceite mineral al 2,0%, y la mezcla de pyriproxyfen más aceite mineral al 1,5% ejerció un control mayor que el tratamiento de aceite mineral 2,0%.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Sanidad Vegetal / Durante el otoño e invierno de la temporada 2011-2012, sobre juveniles de escama de San José en manzanos var. Royal Gala, se estudió la acción de los insecticidas reguladores de crecimiento pyriproxyfen (Admiral 10 EC al 0,06%) y buprofezin (Applaud 25 WP al 0,1%) aplicados solos y en combinación con aceite mineral (ELF Purespray 15 E al 1,5%), y además una aplicación de aceite mineral al 2%. El ensayo consistió en la aspersión de los insecticidas sobre 48 árboles de manzano severamente infestados, pertenecientes a una parcela sin uso comercial en el sector del Olivar, VI Región, Chile. Las aplicaciones se realizaron en otoño, posterior al cese de nacimientos de ninfas de la tercera generación, con una motopulverizadora con pitón, con 250 lb/pulg² y 3500 L/ha. Las evaluaciones de los tratamientos se realizaron 48 días después de hechas las aplicaciones, sobre ramillas de último crecimiento, en el Laboratorio de Entomología frutal Luciano Campos Street de la Facultad de Cs. Agronómicas de la Universidad de Chile. Se determinó la mortalidad de los estados juveniles (gorrita negra y gorrita gris) y se expresó en porcentaje. El diseño experimental utilizado fue completamente al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones; la unidad experimental fue de dos árboles contiguos, de los cuales se colectó una muestra compuesta de 30 ramillas para determinar la mortalidad sobre 1000 individuos/repetición. Los resultados se expresaron en porcentaje de ninfas muertas y se normalizaron mediante transformación angular de Bliss. Posteriormente se sometieron a ANDEVA y prueba de comparaciones múltiples de Duncan para separación de promedios, cuando las diferencias fueron significativas (P<0,05). Se concluyó que la aplicación de buprofezin y pyriproxyfen sobre juveniles de escama de San José ejercieron un control parcial en manzanos en otoño. Además, buprofezin mezclado con aceite mineral al 1,5% controló de modo similar a una aplicación de aceite mineral al 2,0%, y la mezcla de pyriproxyfen más aceite mineral al 1,5% ejerció un control mayor que el tratamiento de aceite mineral 2,0%. / During autumn and winter of the 2011-2012 season, a study was carried out on the effect of growth regulator insecticides pyriproxyfen (Admiral 10 EC 0.06%), buprofezin (Applaud 25 WP 0.1), both applied alone and combined with mineral oil (ELF Purespray 15E 1.5%), besides one mineral oil (2%) spray on San Jose scale nymphs affecting ‘Royal Gala’ apple trees. The test consisted in spraying the insecticides on 48 severely infested apple trees of a non-commercial orchard at the Olivar locality, Region VI, Chile. Applications were done in the autumn after cessation of third generation nymph emergence with a sprayer machine with handgun, using 250 psi and 3,500 L/ha. Treatment evaluations were done 48 days after applications on last growth twigs at the Luciano Campos Fruit Crop Entomology Laboratory of the College of Agricultural Sciences, University of Chile. Nymph mortality (black and white cap nymphs) was measured and expressed as percentage. A completely randomized experimental design was used with six treatments and four replications. The experimental unit consisted of two adjacent trees from which a sample of 20 twigs was obtained to determine mortality in 1000 individuals/replication. Results were expressed as dead nymph percentage and normalized by Bliss angular transformation. Later, they were subjected to analysis of variance (ANOVA) and Duncan’s multiple range test for average separation when differences were significant. It was concluded that the application of buprofezin and pyriproxyfen on San Jose nymphs resulted in a partial control in apple trees in the autumn. Furthermore, buprofezin mixed with mineral oil 1.5% had an effect similar to one application of mineral oil at 2.0%, and the mixture of pyriproxyfen with mineral oil at 1.5% obtained a greater control than that obtained with mineral oil at 2.0%.

Esta investigación amplia el campo de aplicación para el calor producido por las microondas en el área de desinsectación dentro de los sectores cárnico y de restauración de bienes culturales. Estableciendo un procedimiento inicial de aplicación que permita la conservación del material a desinsectar (jamón curado y madera), mientras se eliminan los agentes contaminantes (ácaros y carcoma). El objetivo que se persigue es la desinsectación segura, no invasiva y medioambientalmente limpia. La metodología aplicada en ambos sectores consta de tres fases: establecimiento de los limites de temperatura admisibles por el material a desinsectar, determinación del tratamiento con mayor efectividad (mediante la aplicación de tratamientos admisibles sobre muestras compuestas por el material a desinsectar y el agente contaminante), y la verificación que el tratamiento elegido no produce efectos adversos sobre el material tratado. En el caso del jamón curado se observó una gran efectividad a nivel de laboratorio, mientras que a nivel industrial se verificó la complejidad del problema por la interacción de diferentes factores. El alcance del caso llega a demostrar la viabilidad de la desinsectación con microondas. En el caso de la madera se observó una alta mortalidad en el centro de la aplicación de microondas, mientras en las áreas periféricas es necesario el efecto calorífico acumulado de dos radiaciones. La profundidad del estudio llega hasta el establecimiento del tratamiento y procedimiento adecuados, además lleva al diseño de un nuevo aplicador de microondas que permita la independencia del tratamiento en relación con la orientación de las fibras de la madera esperando similares resultados. En conclusión, la desinsectación del jamón curado mediante microondas es viable, se establece un tratamiento para tablas de madera con el prototipo disponible y se construye un nuevo prototipo que permite que el tratamiento sea independiente de la orientación de las fibras en la madera. / Zona Ortiz, AT. (2008). Aplicaciones de la tecnología de microondas a la desinsectación en los sectores: Cárnico y de restauración de bienes culturales [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3062

Algunas plagas causan daños importantes en productos y granos almacenados, lo cual conlleva consecuentemente a pérdidas de producción y calidad en estos productos.Las principales plagas del arroz almacenado en España son, Sitophilus oryzae L. (Coleoptera Curculionidae), Rhyzopertha dominica Fabricius (Coleoptera: Bostrichidae), y Cryptolestes pusillus Schönherr (Coleoptera: Cucujidae). Las dos primeras son plagas primarias que atacan directamente el grano y resultan bastante destructivas debido a que sus larvas se alimentan y desarrollan dentro de él. C.pusillus es, sin embargo, una plaga secundaria que se beneficia de granos que ya están dañados y rotos.Actualmente, el uso de fumigantes e insecticidas de síntesis sigue siendo el principal método de lucha para controlar las plagas de almacén, si bien recientemente (dadas las continuas restricciones al uso de agroquímicos) existe un gran interés en la utilización de otras alternativas tales como el control biológico, el almacenamiento a bajas temperaturas, o los tratamientos con calor entre otros.Igualmente muchos productos obtenidos principalmente de plantas y que derivan del metabolismo secundario de las mismas ofrecen una fuente de bioinsecticidas que podrían representar una alternativa ecológica frente a los insecticidas de síntesis ya que su uso masivo e indiscriminado ha ocasionado problemas tales como la aparición de resistencias en determinadas especies de insectos frente a diferentes materias activas, desequilibrios ecológicos y problemas medioambientales sin olvidar el riesgo que entrañan para la salud humana.Con este trabajo se ha pretendido estudiar la actividad plaguicida de los aceites esenciales extraídos de tres plantas: Coriandrum sativum L. (Umbelliferae), Carum carvii L. (Umbelliferae) y Ocimum basilicum L. (Labiatae) y su posterior fraccionamiento para identificar dentro de estos aceites los compuestos químicos responsables de esta actividad insecticida sobre tres plagas de almacén de arroz (S. oryzae, R.dominica y C.pusillus).Del estudio de estos monoterpenoides, linalol, S-carvona y estragol resultaron tener una alta actividad insecticida sobre estas plagas. Sin embargo el E-anetol fue más selectivo para R.dominica y C.pusillus, así como el limoneno, &#947;-terpineno, geraniol y eucaliptol sólo resultaron activos frente a C.pusillus.Algunos monoterpenoides podrían actuar de sinergistas potenciando la actividad de otros, como podría ser el caso del alcanfor, acetato de geranilo y E-anetol con linalol en R.dominica y C.pusillus, o el caso del metoxicinamaldehido, p-anisaldehido y linalol que pueden tener efecto sinergista sobre el estragol.Este trabajo también abarcó el estudio de un posible modo de acción de estos monoterpenoides, la inhibición de la acetilcolinesterasa, para alcanzar un mayor entendimiento del comportamiento de estas sustancias en el interior del insecto.Así se pudo observar como la mayoría de monoterpenoides estudiados inhibían en cierta medida esta enzima, siendo fenchona, S-carvona y linalol los monoterpenoides que mayor inhibición originaron.Del mismo modo se observó como fenchona, &#947;-terpineno, geraniol y linalol inhibían competitivamente la acetilcolinesterasa, mientras que S-carvona, estragol y alcanfor producían una inhibición mixta para esta enzima.Sin embargo no se observó inhibición de la acetilcolinesterasa por parte del E-anetol a las concentraciones de monoterpenoides ensayadas.Para completar este trabajo se examinó de igual forma la capacidad que tenían estos bioinsecticidas de generar resistencia en estas tres plagas así como el mecanismo de resistencia implicado en el desarrollo de este proceso. Para ello se fueron seleccionando las poblaciones de insectos mediante la aplicación de los diferentes monoterpenoides a dosis crecientes durante 7 generaciones. De este modo se pudo calcular el factor de resistencia en cada una de las plagas y para cada uno de los monoterpenoides comparando las concentraciones letales 50 de las poblaciones seleccionadas con las poblaciones iniciales (sensibles).A continuación se analizaron tres posibles sistemas de detoxificación enzimáticos gracias al uso de sinergistas para estudiar el mecanismo de resistencia que podría estar involucrado.De tal forma se observó como estos monoterpenoides inducían lentamente resistencias resultando ventajosos en un futuro para el control de estas plagas.Esta Tesis ha englobado un estudio íntegro y profundo de estos insecticidas ecológicos desde la extracción de los aceites esenciales, seguido de la identificación de compuestos puros (CG-EM) con actividad insecticida junto con el estudio de un modo de acción de estos insecticidas, la selección de resistencia en las poblaciones de insectos y los posibles mecanismos de resistencia que pudieran estar implicados en este proceso. / Some pests cause serious damage to stored grains and stored products and consequently production and quality losses in these products.The rice weevil, Sitophilus oryzae L. (Coleoptera: Curculionidae), the lesser grain borer, Rhyzopertha dominica Fabricius (Coleoptera: Bostrichidae) and Cryptolestes pusillus Schönherr (Coleoptera: Cucujidae) were the main damaging pests found in stored rice in Spain.S.oryzae and R.dominica are primary pests attacking directly the intact grain and are quite destructive because their larvi feed and develop inside the grain whereas C.pusillus is a secondary pest which benefits from grains previously damaged.At the present time, organic synthetic pesticides are still the main method to control stored grain pests, however, recently (due to restriction in agrochemicals use) there is a great interest in using other altenatives such as biological control, storage at low-temperatures, or heat treatment.Likewise, many products obtained mainly from plants and derived from secondary metabolism have insecticidal activity against insects, such as monoterpenoids, which present a broad variety of bioinsecticide products which could turn out to be an ecologic alternative to synthetic pesticides since the majority of alternative products are not harmful for the human healthy and they become less environmentally damaging, exhibiting a low impact on the environment.In addition, it cannot be ignored the different difficulties related to resistance due to several active compounds from organic pesticides found in some species of insects.With this work, we have considered remarkable to study the insecticide activity of essential oils extracted from three plants: Coriandrum sativum L. (Umbelliferae), Carum carvii L. (Umbelliferae) and Ocimum basilicum L. (Labiatae) and carry out a bioassay-guided fractionation of their essential oils to identify which compounds were responsible for the volatile toxicity shown on three stored rice pests (S. oryzae, R. dominica and C. pusillus).Linalool, S-carvone and estragole turned out to have a high insecticide activity on these pests. Nevertheless E-anetol was more selective to R. dominica and C. pusillus, being only active on C. pusillus limonene, &#947;-terpinene, geraniol and eucalyptol.Some monoterpenoids were found as synergists, increasing the activity of the other ones, like for instance, camphor, geranyl acetate and E-anethole with linalool in R.dominica and C.pusillus or metoxycinnamaldehyde, p-anysaldehyde and linalool which could activate to estragole.In this work, the inhibition of acetylcholinesterase as a posible mode of action was studied as well, to reach a clear understanding about the action of these products inside the insects.The majority of monoterpenoids inhibited the enzyme acetylcholinesterase being fenchone, S-carvone and linalool the monoterpenoids that produced a higher inhibition.Furthermore, it was observed how fenchone, &#947;-terpinene, geraniol and linalool showed a competitive inhibition whereas S-carvone, estragole and camphor produced a mixed inhibition for this enzyme. However the enzyme acetylcholinesterase was not inhibited by E-anethole.To finish up this work, the selection for monoterpenoid resistance on these pests as well as the metabolic mechanisms implicated was studied.The resistant strains were selected from susceptible insect populations and survivors were reared separately for each monoterpenoid and successive generations were treated with higher concentrations. These populations were selected until seven times.As a result we could calculate the resistance factor on each pest (comparing lethal concentration 50 values of susceptible and resistant strains).Next, three enzymatic systems detoxifying these monoterpenoids were analysed to study the metabolic mechanism implicated.In this way we could realize that all monoterpenoids induced resistance slowly, concluding that these pesticides will be appropriated to control these pests in the future.This Thesis has concerned a study in depth about ecological insecticides from extraction of essential oils, identification of compounds (GC-MS) with insecticide activity, mode of action and study of resistance and mechanism of insecticide resistance involved in this process.