Evaluación in vitro del Efecto Nematicida de la Hojarasca de ... - Earth

Universidad EARTH
Evaluación in vitro del Efecto Nematicida de la
Hojarasca de Piña y su Relación Sobre los
Parámetros Biométricos del Banano y la
Macrofauna del Suelo
Ingrid Anielka García Hernández
German Danilo Prado Olivares
Proyecto de Graduación
para obtener el título de
Ingeniero(a) Agrónomo(a)
con el grado académico de
Licenciatura en Ciencias Agrícolas
Guácimo, Limón, Costa Rica
2008

La Universidad EARTH certifica que el Proyecto de Graduación titulado
Evaluación in vitro del Efecto Nematicida de la Hojarasca de Piña
y su Relación sobre los Parámetros Biométricos del Banano y la
Macrofauna del Suelo
Presentado por
Ingrid Anielka García Hernández
German Danilo Prado Olivares
Reúne las condiciones para obtener el título de Ingeniero(a) Agrónomo(a)
con el grado académico de Licenciatura
Decano de Asuntos Académicos
Asesor
Asesor
Asesor
Manuel Cerrato, Ph.D.
Fritz Elango Ph.D.
Marvin Weil Ph.D.
Bert Kohlmann Ph.D.
Diciembre 2008
iii

Dedicatoria
A Dios por darme la salud, la fuerza y la sabiduría para alcanzar mis metas. Por concederme la
oportunidad de soñar y despertar en mí los deseos de triunfar ante la vida.
Con todo mi amor a mis padres, José Ramón García y Lucía Danelia Hernández, quienes con su amor y
esfuerzo me han brindado su apoyo y palabras de aliento y motivación para seguir adelante ante los retos
y dificultades de la vida.
A las chispas de mi vida y fuente de motivación, quienes me impulsaron a continuar sin mirar hacia atrás;
mis hermanitas Jennifer García y Amy García, a quienes adoro con el corazón.
Ingrid García
Dedico este trabajo ha Dios, porque todo comenzó en Él y para los propósitos de Él, por darme la
oportunidad de enfrentarme a nuevos desafíos en EARTH.
A mis padres, Clarisa Olivares y Ulises Prado, por el sacrificio, por sus consejos que han sido el cimiento
que me ha dado fuerzas y valor en medio de las adversidades y por ser siempre ejemplos de humildad y
esfuerzo en mi formación personal y profesional, ejemplos de disciplina, vocación y mística de trabajo.
Especialmente a mis hermanos, Ana, Martha y Oscar y a mis amigos de lucha Erick, Edmond, Claudia,
Melvin, Karem y Juanito; a ustedes los llevo en el alma.
A Marlin, por su cariño, paciencia y apoyo durante el tiempo que compartimos. Mi niña, siempre te llevo
en mi corazón.
Agradecimiento
German Prado
Agradezco principalmente a Dios, por permitirme la existencia y por darme el discernimiento ante las
pruebas de la vida.
Especialmente doy las gracias a la Organización Noruega para el Desarrollo, NORAD, por darme la
oportunidad de graduarme de EARTH al financiar mis años de estudio a lo largo de la carrera.
A los profesores que dieron seguimiento a esta investigación, por su apoyo y colaboración: Fritz Elango,
Marvin Weil y Bert Kohlmann. Al ingeniero Luís Quirós y al personal de Finca Comercial, quienes
estuvieron siempre dispuestos a colaborar el desarrollo de nuestro proyecto.
Ingrid García
Agradezco a Dios por concedernos la vida y el camino correcto a seguir.
Extiendo mi gratitud y agradecimiento a mis profesores asesores Fritz Elango, Marvin Weil y Bert
Kohlmann por su apoyo en la ejecución exitosa de este proyecto.
Al profesor Ricardo Russo por confiar en mis capacidades y darme la oportunidad de venir a EARTH. A
NORAD por financiar estos cuatros años de estudios y hacer de este sueño una realidad. Al Ing. Luís
Quirós, al M.Sc. Edgard Alvarado por su apoyo incondicional en la ejecución durante la etapa de esta
investigación.
German Prado
v

Resumen
El cultivo de piña en Costa Rica, representa un problema ambiental por los altos
volúmenes de hojarasca que genera. Un manejo inadecuado de la hojarasca provoca la
proliferación de la mosca del establo (Stomoxys calcitrans). En un experimento in vitro,
invernadero y campo se evaluó el efecto nematicida de la hojarasca de piña sobre
poblaciones de Radopholus similis, parámetros biométricos del banano y macrofauna
del suelo. Se evaluó el efecto de cuatro extractos (dos acuosos y dos etanólicos) de
piña (orgánica y convencional) sobre la mortalidad de R. similis a las 24 y 48 horas de
aplicados los tratamientos. Los resultados indican que hay una diferencia significativa
(p=0.001) en la variable evaluada. El extracto de piña convencional presentó mayores
niveles de mortalidad (31%), posiblemente debido a los residuos de agroquímicos
contenidos en las hojas de la piña. En invernadero se evaluó el efecto nematicida de
coberturas de piña orgánica, convencional y bokashi aplicadas en plantas de banano
cv. William en bolsas, inoculadas con 1200 nemátodos cada una. No hubo reducción de
las poblaciones de R. similis en comparación con el testigo. Los resultados de campo
del efecto de las coberturas de piña comparadas con bokashi sobre los parámetros
biométricos del banano (circunferencia del pseudotallo, altura de planta y número de
hojas), indican diferencias significativas de los tratamientos al comparar con el testigo
las variables estudiadas. Estos resultados son preliminares, pero son congruentes con
observaciones de campo, que reportan una disminución de las poblaciones de
nematodos al utilizar de la hojarasca de piña como cobertura. Del muestreo de
macrofauna en la hojarasca de piña, se encontraron 12 órdenes de artrópodos,
predominando: Colémbolos, Acari, Dípteros, Hymenópteros Coléopteros, Oligochaeta y
Dermápteras cuyas poblaciones resultaron ser las más abundantes. La presencia de
todos estos grupos de artrópodos indica un buen estado de la salud del suelo. Además
no se registró la presencia de larvas de moscas de la familia Muscidae, por lo que esta
cobertura no representa un criadero ni de Musca domestica, ni de Stomoxys calcitrans.
Palabras clave: R. símilis, hojarasca de piña, extractos, nematicida, banano,
artrópodos, invernadero, laboratorio y campo.
vii

Abstract
The pineapple crop represents a large environmental problem in Costa Rica because of
the high volumes of foliage it produces. Poor management of this waste increases the
presence of the stable fly (Stomoxys calcitrans). Experiments were carried out in vitro, in
a greenhouse and in the field to evaluate the nematicidal effect of pineapple leaves on
Radopholus similis populations, on the biometric parameters of the banana plants, and
on soil macrofauna in banana plantations. The effect of four pineapple leaves extracts
(two aqueous and two ethanolic), both from organic and conventional plants, were
evaluated to determine the mortality of R. símilis, 24 and 48 hours after the treatments
were applied. The results showed significant differences (p=0.001) in the evaluated
variable. The extract of conventional pineapple showed a higher percentage of mortality
(31%), due possibly to the presence of agro-chemical residues on the pineapple leaves.
In the greenhouse, pineapple mulch, from conventional and organic crops as well as
bokashi were applied to banana plants in bags and inoculated with 1200 nematodes
each to estimate the nematicide effect. The results indicate that there was no reduction
of the R. símilis population in the control group. Results in the field effect showed that
pineapple and Bokashi mulch applied to the banana plants increased their biometric
parameters with significant differences when compared to the control group, but there
was no difference between the treatments. These preliminary results suggest that the
use of pineapple stubble is consistent with field observations of reductions in the
nematode populations. The macrofauna study indicated the presence of 12 arthropod
groups used as indicators of soil quality were identified, the predominant groups being:
Collembola, Acari, Diptera, Hymenoptera, Coleoptera, of which the Oligochaeta and
Dermaptera populations were most abundant. In addition, the absence of the larvae of
the Muscidae suggests that the mulch does not represent a breeding ground for Musca
domestica or for Stomoxys calcitrans.
Key words: R. similis, stubble of pineapple, nematicide extracts, banana tree,
arthropods, greenhouse, laboratory and field.
viii

Lista de Contenido
Página
DEDICATORIA V
LISTA DE CONTENIDO IX
1 INTRODUCCIÓN 1
2 OBJETIVOS 3
2.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 3
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................... 3
3 REVISIÓN DE LITERATURA 5
3.1 CULTIVO DE LA PIÑA .................................................................................... 5
3.1.1 Importancia económica del cultivo de piña en Costa Rica ................... 5
3.1.2 Impacto ambiental generado por la actividad piñera ............................ 6
3.2 EL CULTIVO DEL BANANO ........................................................................... 7
3.2.1 Importancia económica del sector bananero en Costa Rica................. 7
3.2.2 Plagas y enfermedades en el cultivo de banano .................................. 8
3.2.3 Volcamiento de banano........................................................................ 8
3.2.4 Radopholus similis................................................................................ 9
3.2.5 Pérdidas económicas ......................................................................... 10
3.3 MÉTODOS DE CONTROL DE NEMÁTODOS EN CULTIVO DE
BANANO ....................................................................................................... 11
3.3.1 Control químico .................................................................................. 12
3.3.2 Control cultural ................................................................................... 14
3.3.3 Control biológico................................................................................. 15
3.3.4 Bioprospección ................................................................................... 17
3.4 IMPORTANCIA DE LAS COBERTURAS EN EL SUELO ............................. 18
3.5 SALUD DEL SUELO Y MACROFAUNA ....................................................... 18
4 MATERIALES Y MÉTODOS 21
4.1 ELABORACIÓN DE EXTRACTOS................................................................ 21
4.2 BIOENSAYOS............................................................................................... 21
4.3 OBTENCIÓN DE NEMÁTODOS Y REPRODUCCIÓN EN DISCOS DE
ZANAHORIA ................................................................................................. 22
4.4 INOCULACIÓN DE DISCOS DE ZANAHORIA CON R. SÍMILIS.................. 23
4.5 INVERNADERO ............................................................................................ 24
4.6 CAMPO ......................................................................................................... 25
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 27
5.1 EFECTO NEMATICIDA IN VITRO DE LA HOJARASCA DE PIÑA............... 27
5.2 PARÁMETROS BIOMÉTRICOS EN PLANTAS DE BANANO...................... 28
5.3 HOJARASCA DE PIÑA Y SU EFECTO NEMATICIDA BAJO
CONDICIONES CONTROLADAS DEL INVERNADERO.............................. 32
ix

5.4 DESARROLLO DE MACROFAUNA EN EL SUELO UTILIZANDO
HOJARASCA DE PIÑA COMO COBERTURA..............................................33
5.5 CONCLUSIONES..........................................................................................36
6 LISTA DE REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 37
7 ANEXOS 41
x
7.1 ANEXO 1. PRODUCTOS DE USO COMÚN EN PLANTACIONES
PIÑERAS.......................................................................................................41
7.2 ANEXO 2. DIVERSIDAD DE LA MACROFAUNA EXISTENTE EN LA
HOJARASCA DE PIÑA .................................................................................42
7.3 ANEXO 3. ANÁLISIS NEMATOLÓGICO REALIZADO POR CORBANA
A PLANTAS MERISTEMÁTICAS DE BANANO INOCULADAS CON R.
SÍMILIS..........................................................................................................43
7.4 ANEXO 4. ANÁLISIS QUÍMICO DE SUELOS A DOS
PROFUNDIDADES........................................................................................44

1 Introducción
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Según Barquero (2007), en los últimos años el cultivo de piña en Costa Rica sufrió un
acelerado incremento, pues el área sembrada con esta fruta pasó de 12 500 ha en el
año 2000 a 40 000 ha para el año 2008. Este aumento en la producción de piña ha
causado una severa problemática socio ambiental, producto de la contaminación a raíz
del manejo inadecuado de los desechos orgánicos generados por la industria piñera.
Paralelo a esto, la producción bananera de Costa Rica, afectada por plagas fungosas,
entomológicas y nematológicas, ocupan también un lugar sobresaliente por la cantidad
de agroquímicos utilizados y contribuye también de manera directa con la
contaminación ambiental. Enfermedades del cultivo de banano como el Volcamiento de
banano pueden generar pérdidas muy significativas entre las diferentes regiones según
las condiciones ambientales de las zonas donde se ubique el cultivo (Soto, 1992). La
enfermedad del Volcamiento de banano es el principal desorden causado por el
fitonemátodo barrenador Radopholus símilis Cobb, el cual infecta las raíces y se
reproduce en el interior de las cavidades de la corteza de la misma, sitio donde
concluye el ciclo de vida de aproximadamente 20 y 25 días, así todos los estados
juveniles y la hembra adulta son infectivos (Agrios, 1995; Arauz, 1998). Los
fitonemátodos se diseminan por el suelo y la mayoría se dispersan de planta en planta
cuando las raíces de éstas se encuentran en contacto o muy cercanas unas de otras
(Soto, 1992).
El manejo convencional de estos fitonemátodos contempla de dos a tres aplicaciones
de nematicidas al año. Esta práctica, además de ser económicamente costosa, afecta
de manera negativa a las poblaciones de enemigos naturales de los fitonemátodos
presentes en el suelo y en la rizósfera de la planta. De igual forma, los nematicidas
representan un riesgo muy alto para la salud humana (Chaves, 2007).
A partir de la Revolución Verde el control de enfermedades con agroquímicos se ha
desarrollado a expensas de otras técnicas de manejo. Hoy en día, ante la demanda
creciente de productos fitosanitarios menos dañinos para el medio ambiente, la
búsqueda de plaguicidas de origen natural es de crucial relevancia. En el ámbito de la
agricultura, los productos naturales han jugado un papel determinante en el
descubrimiento de fungicidas, insecticidas y bactericidas, ya sea por su aplicación
1

2
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
directa en las plantas susceptibles o enfermas o a través de su explotación directa en la
elaboración de compuestos análogos con mejores propiedades biológicas y físicas
(Godfrey, 1995).
Durante mucho tiempo se han invertido esfuerzos en la búsqueda de extractos con
actividad biológica. El uso de extractos vegetales para el control de plagas representa
una oportunidad de aprovechamiento de residuos como la hojarasca de piña para
controlar a Radopholus símilis, y como cobertura para enriquecer el suelo de las
plantaciones de banano.

2 Objetivos
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
2.1 Objetivo General
Evaluar el efecto nematicida de la hojarasca de piña sobre poblaciones de Radopholus
similis en el cultivo de banano y el incremento de los parámetros biométricos y la
macrofauna del suelo.
2.2 Objetivos Específicos
• Evaluar el efecto nematicida in vitro de los extractos de la hojarasca de piña.
• Evaluar el efecto del rastrojo de piña como cobertura sobre el incremento de
los parámetros biométricos en plantas de banano.
• Evaluar el efecto del rastrojo de piña sobre el desarrollo de macrofauna del
suelo en el cultivo de banano.
3

3 Revisión de Literatura
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
3.1 Cultivo de la Piña
3.1.1 Importancia económica del cultivo de piña en Costa Rica
Costa Rica actualmente cuenta con un área cultivada alrededor de las 40 000 ha y se
estima que este sector provee empleo ha aproximadamente 60 000 trabajadores a nivel
nacional (Barquero, 2007). De acuerdo a los datos reportados por el Ministerio de
Economía Industria y Comercio (2007), la piña en Costa Rica se ubica en el segundo
lugar de importancia dentro de los principales rubros exportables agrícolas del país y
ocupa el cuarto lugar a nivel nacional, siendo superado por el banano, los microchips y
el turismo. Además de ser una de las principales fuentes de divisas agrícolas de Costa
Rica. Así, según Calvo y Garza (2007) los ingresos generados por la exportación de
piña para el año 2007 se calculan alrededor de US$ 505 millones. Hasta Septiembre del
2008 los ingresos por las exportaciones de piña suman US$ 427 millones
(PROCOMER, 2008).
Estados Unidos es el principal mercado para la exportación de piña fresca, ya que el
89 % de la piña que importan los norteamericanos es de Costa Rica, seguido de una
participación del mercado de países como Bélgica, 11 %; Alemania e Italia,10 %
respectivamente, Reino Unido, 12 % y un 1 % otros (MEIC, 2007).
El sector piñero Costarricense se compone aproximadamente por 1200 productores
aproximadamente, destacándose la transnacional Del Monte, propietaria en Costa Rica
de las compañías Banana Development Corporation (BANDECO) y Pineapple
Development Corporation (PINDECO). Del Monte es el principal exportador de piña
dorada, después de las multinacionales (PINDECO Y DOLE). Esta empresa es una de
las principales comercializadoras de frutas y vegetales frescos a escala mundial
(CANAPEP, 2007). La transnacional actualmente adquirió la totalidad de la firma
Costarricense CARIBANA por US$ 403 millones, expandiendo así su área productiva y
comercial del país. De acuerdo con CANAPEP (2008), CARIBANA tiene unas 3 000
hectáreas sembradas de esa fruta. Posee tres fincas: una en Pital, San Carlos, otra en
Guácimo, Limón, y la tercera en la zona sur del país, colindante con las plantaciones de
PINDECO, entre los cantones de Buenos Aires y Pérez Zeledón. Debe considerarse la
importancia económica-social del cultivo sin obviar que este ha sido uno de los sectores
5

6
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
industriales del país que ha generado gran polémica por la repercusión sobre el medio
ambiente (González, 2005).
3.1.2 Impacto ambiental generado por la actividad piñera
El uso del rastrojo de piña como cobertura ofrece una ventaja desde el punto de vista
ambiental al darle valor agregado a estos desechos (Quesada, 2005). Estudios indican
que en la etapa de industrialización del cultivo de piña se generan grandes volúmenes
provenientes de la corona, la cáscara y el corazón de la piña, además de los rastrojos
que corresponden al material vegetativo que se elimina después del ciclo productivo. Se
ha determinado que por hectárea se genera un volumen aproximado de 300 t de
rastrojos creando esta actividad un impacto negativo a nivel social y ambiental. De ahí
que la acumulación del rastrojo de piña después de la cosecha, crea las condiciones
ideales para la proliferación de la mosca del establo (Stomoxys calcitrans), la cual se
reproduce en el material en descomposición. El manejo de los rastrojos para la industria
piñera es complicado y esto obliga a las empresas piñeras ha excavar grandes fosas
para enterrar los rastrojos (Figura 1), dado al lento grado de descomposición y los altos
volúmenes generados (Quijandría et al., 1997).
Figura 1. Rastrojos de piña al momento que son enterrados en fosas (Acosta, 2008).
Esta problemática ha generado preocupación para el sector ganadero, ya que la mosca
tiene un efecto negativo sobre la reducción de peso y la capacidad de alimentarse del
ganado. Cinco moscas por pata delantera por animal produce una pérdida de US$ 8,51/
animal, con una pérdida aproximada en eficiencia de alimentación del 88 % lo que
representa una pérdida total de peso, significando pérdidas económicas para este
sector (Aguasvivas y Alvarado, 2004).

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Las plantaciones de piña han sido manejadas en monocultivo utilizando insumos
químicos (Anexo 1) para la nutrición, control de malezas, insectos y enfermedades y,
dependiendo de la zona, se pueden realizar aplicaciones en mayor o menor proporción
de uno producto o de otro.
3.2 El Cultivo del Banano
Al cultivo de banano puede encontrársele en estado silvestre, semisilvestre y en forma
comercial y está ampliamente difundido a nivel mundial por su importancia sobre la
alimentación de millones de personas y su impacto económico y cultural, sobretodo en
países en desarrollo (Ortiz et al., 1999).
El banano pertenece a la familia de las Musaceae, es originaria de Asia y se cultiva
extensamente en regiones tropicales del mundo (Pardo, 1989 y Soto, 1992). Es una
hierba perenne monocotiledónea de gran tamaño y sus hojas presentan una
distribución helicoidal (filotaxia en espiral) y las bases foliares rodean al tallo.
Presenta además una inflorescencia terminal que crece por el centro del pseudotallo
hasta salir a la superficie, sin embargo las plantas de banano solo pueden producir un
racimo en su ciclo de producción y luego mueren, así en campo todos los clones
utilizados para comercialización no producen semillas y su propagación es únicamente
de forma vegetativa (Soto, 1992).
El cultivo del banano se desarrolla de forma adecuada en altitudes comprendidas entre
los 0 y 300 msnm. Los requerimientos de humedad considerados como adecuados
varían de 100 a 180 mm de agua por mes. La temperatura tiene un efecto importante
sobre el desarrollo del cultivo, la temperatura óptima para cultivos comerciales debe
estar alrededor de los 28 °C con mínimas no menores de 18 °C y máximas no mayores
de 34 °C. Fuera de estos rango ampliamente investigados, la planta disminuye
considerablemente su productividad (Soto, 1992).
3.2.1 Importancia económica del sector bananero en Costa Rica
El banano es considerado el cuarto cultivo básico de importancia mundial de zonas
tropicales y subtropicales del mundo después del arroz, maíz y el trigo (Chaves, 2007).
Costa Rica ocupa el segundo lugar en exportaciones de banano del mundo después de
Ecuador, con una participación de más del 13 % del mercado internacional, y cuenta
con un área cultivada de aproximadamente 42 790 ha en producción lo cual representa
7

8
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
el 7,1 % de los ingresos por exportaciones. Este sector emplea directa e indirectamente
a unas 122 700 personas (PROCOMER, 2007).
Las exportaciones en el 2007 alcanzaron los 113,5 millones de cajas de 18,14 kg, que
generaron aproximadamente un ingreso de US$ 659 millones (INIBAP, 2007). Las
exportaciones de banano Costarricense crecieron un 5,1 % y los principales países que
ocupan el mercado europeo son: Bélgica con una participación del 82 %, Alemania,
24,6 %, Italia, 10 % y Reino Unido, 7,2 % y un incremento en la participación del
104,4 % en el mercado español.
3.2.2 Plagas y enfermedades en el cultivo de banano
Las plantas de bananos son afectadas por plagas y enfermedades que reducen su
potencial productivo, fecundidad y sobrevivencia en los ecosistemas agrícolas. Estas
reducciones en los sistemas agrícolas se transforman en pérdidas económicas para los
agricultores, precios más altos para los consumidores y en algunos casos ha generado
la ruina y hambruna en regiones enteras (Soto, 1992).
Entre las principales enfermedades en el cultivo de banano se destacan, la Sigatoka
negra causada por el hongo Mycosphaerella fijiensis y la enfermedad del Volcamiento
de banano causada por el endoparásito migratorio Radopholus similis. El volcamiento
de banano es la principal enfermedad de la rizósfera del banano provocada por el
endoparásito migratorio Radopholus similis que ataca las raíces. Este fitonemátodo se
encuentra en cultivos como la caña de azúcar, el té, la pimienta y los cítricos y esta
enfermedad se presenta en casi todas las regiones donde se produce banano (Gowen,
1997).
3.2.3 Volcamiento de banano
Los síntomas que presenta la enfermedad son principalmente raquitismo de la planta y
con frecuencia se cae debido a la destrucción de su sistema de anclaje y al peso del
racimo, principalmente antes de la cosecha o en temporadas de fuertes vientos.
Cuando el daño es severo las plantas presentan además del raquitismo, pérdida de
turgencia, reducción de la superficie foliar, producción de racimos pequeños y además
síntomas de deficiencias nutricionales (Sarah et al., 1996; Pardo, 1989; Agrios, 1985).
En raíces de banano atacadas por R. similis (Figura 2) se observa una necrosis de color
café rojizo a oscuro con ranuras muy profundas en la corteza. Ese tipo de ataque

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
combinado con el ataque de hongos o bacterias produce una pudrición en las raíces, lo
que provoca el volcamiento de la planta. Las raíces atacadas se pudren rápidamente
reduciendo la capacidad para una adecuada absorción de nutrientes y agua del suelo,
además del debilitamiento del anclaje (Soto, 1992).
La infección del cormo, la infección de raíces jóvenes y la caída temprana de la planta
son síntomas clásicos de la enfermedad del Volcamiento de banano que lo distingue de
otras enfermedades de las raíces del banano (Gowen, 1997).
Figura 2. Raíces de banano afectadas por Radopholus símilis (Soto, 1992).
3.2.4 Radopholus similis
Los nemátodos fitoparásitos son considerados una plaga cuya incidencia causa
pérdidas económicas en los cultivos. Específicamente en el cultivo de banano, el
fitonemátodo barrenador R. símilis es el principal a controlar, ya que ocasiona lesiones
y pudrición de raíces. Consecuentemente, este efecto limita la libre absorción de
nutrientes y de agua de las plantas (Morales, 2006).
Los fitonemátodos son considerados la plaga más importante del cultivo de banano.
Son organismos pequeños de 0,3 mm a 5 mm de longitud y muy similares a una
lombriz. Se conocen alrededor de 20 000 especies y son los organismos pluricelulares
más abundantes, pudiéndose encontrar hasta 30 millones por metro cuadrado y unos
8 000 nemátodos por lesión en una raíz afectada (Arauz, 1998).
El nemátodo barrenador, es originario del sureste Asiático y fue visto por primera vez
por Cobb en tejidos necróticos de raíces de musas en las Islas de Fiji en 1893. R.
similis es un organismo vermiforme (Figura 3) que mide aproximadamente 0.65 mm de
largo por 25 mm de ancho. Según Agrios (1985) es un endoparásito migratorio que
completa su ciclo de vida entre 20 días a 25 días en los tejidos de la raíz y el rizoma.
Las hembras juveniles y adultas tienen formas móviles que pueden dejar la raíz en
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10
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
casos de condiciones adversas. Los estadios migratorios en el suelo pueden fácilmente
invadir raíces sanas.
Esta especie presenta dimorfismo sexual pronunciado (Figura 3), los machos tienen un
estilete atrofiado y se consideran no parasíticos. La penetración de los nemátodos
ocurre de preferencia cerca al ápice radical, pero R. similis puede invadir cualquier
porción de la raíz. Al migrar inter e intracelularmente se alimenta del citoplasma y de
células del parénquima cortical, destruyendo paredes celulares y causando cavidades y
túneles que se necrosan y pueden extenderse a toda la región parenquimática.
Este parásito se convirtió en una plaga de importancia económica cuando el grupo de
bananos Gros Michel fue sustituido por el grupo de bananos Cavendish y se diseminó
en América Central, Sur América y el Caribe producto de la expansión del banano en
estas regiones (Pardo,1989).
Figura 3. Dimorfismo sexual de Radopholus similis, siendo el macho el más pequeño.
(McClure, 2008).
3.2.5 Pérdidas económicas
R. símilis es el fitonemátodo barrenador más destructivo que ataca al cultivo del banano
en el trópico (Dochez et al., 2000 y Matinuz, 2005). En Costa Rica y Panamá, el
fitonemátodo ocasiona reducciones que oscilan entre el 30 % al 50 % en el rendimiento
del cultivo (Sarah et al., 2000). El impacto económico de esta plaga es ocasionado por
los altos costos de su control y las pérdidas de la fruta, lo cual puede variar entre

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
diferentes regiones según las condiciones ambientales, pudiendo estas modificar la
dinámica de poblaciones de los nemátodos dependiendo de la región en que se
encuentre el cultivo (Urribarrí y Rivas, 2000; Soto, 1992).
Sin embargo para Regnault-Roger et al. (2003) los daños causados por los nemátodos
son difíciles de cuantificar debido a las numerosas interacciones que los relacionan con
otros patógenos fúngicos o bacterianos, favorecidos por las lesiones inducidas por la
entrada de los nemátodos. Se considera que los nemátodos provocan pérdida no
menor al 10% de la producción mundial, esto equivale a un tercio de las pérdidas
atribuidas a las plagas y enfermedades, pero del total de nemátodos identificados más
del 90% son benéficos, sin embargo el 10 % restante corresponden a los fitonemátodos
causantes de severas pérdidas económicas en el cultivo tal es el caso de, Meloidogyne,
Pratylenchus, Helicotylenchus y Radopholus similis (Chaves, 2007).
3.3 Métodos de Control de Nemátodos en Cultivo de Banano
El control de los nemátodos es difícil de lograr debido a su resistente cutícula, esta
resistencia ha originado la aparición de distintos métodos de control (Cuadro 1), pero el
más utilizado ha sido el control químico (Dochez et al., 2000).
Cuadro 1. Diferentes métodos de control de nemátodos utilizados en agricultura. †
Químico Físico Agronómico Genético Biológico
Carbofuran Calor Rotación de cultivos Variedades Nemátodos
predadores
Ethoprop Electricidad Técnicas de escape resistentes Otros predadores
Phenamophos Presión
osmótica
Barbecho Hongos
nematófagos
Aldicarb Abonos orgánicos Extractos de
plantas
Oxamyl Cultivos trampas Hongos endofíticos
DBCP ‡ Plantas antagonistas
Terbufos Inundaciones
†Martinuz, (2005)
‡ Uso Descontinuado.
11

3.3.1 Control químico
12
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Las lesiones de nemátodos endoparásitos como R. símilis son ocasionadas cuando el
nematodo se desplaza a través del tejido radicular, causando necrosis celular. De esta
manera, los ataques producidos, están asociados con síntomas de enfermedades
fungosas como Rhizoctonia solani y Pythium spp (Baker, 2003).
A través del desarrollo de la nematología, se descubrieron los primeros nematicidas
como el D-D (1,3-dichloropropene-1.2-dichloropropane) en Hawai, 1943. Este
descubrimiento, surgió como una importante herramienta para reducir la pérdida de los
cultivos a causa de la incidencia de nemátodos (Baker, 2003). El método de control más
empleado hasta ahora, ha sido el uso de productos químicos con efecto nematicida.
Aunque el empleo de este tipo de medidas ha ido disminuyendo como consecuencia de
la preocupación de los productores y de la sociedad en general, dadas las
repercusiones que han generado estas prácticas sobre la sociedad y el ambiente
(Morales, 2006).
Entre los nematicidas más utilizados destacan los fosforados como Counter®, Mocap®,
Nemacur® y otro grupo de carbamatos como Furadan® y Vydate®. Los compuestos
químicos de estos productos (Figura 4) afectan las poblaciones de microorganismos y
la estructura física y química del suelo (Pocasangre, 2005).
Figura 4. Fórmulas estructurales de nematicidas usados en banano: (1) Furadan®, (2)
Vydate®, (Fuente: EPA, 2008).

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Figura 4. Fórmulas estructurales de nematicidas usados en banano: (1) Furadan®, (2)
Vydate®, (3) Nemacur®, (4) Mocap® y (5) Counter® (EPA, 2008).
Los métodos de control de plagas y enfermedades deben enfocarse hacia sistemas
integrales que permitan la dependencia mínima de los productos químicos, mediante
una combinación de alternativas de producción que permitan resultados más favorables
desde el punto de vista social, económico y ambiental (Parada, 1997).
La producción de banano a escala comercial, se basada en el uso de nematicidas
sintéticos dada la alta susceptibilidad de los clones comerciales. El uso de nematicidas
no volátiles (no fumigantes) es considerado hasta el momento una opción para el
control de fitonemátodos de banano en Costa Rica (Araya, 1995).
En Costa Rica los nematicidas carbamatos y organofosforados son aplicados en formal
rotacional en dos o tres aplicaciones al año, el mayor efecto de estos productos es en la
reproducción y no en la mortalidad de los nemátodos con efectividades que fluctúa
entre el 50 % y el 90 %, afectada por las propiedades fisicoquímicas y climáticas de la
zona (Araya, 1995).
Históricamente los nematicidas más usados por su efectividad fueron los hidrocarburos
halogenados como el Nemagón® DBCP (Figura 5) que a pesar de su efectividad fue
retirado del mercado por los efectos negativos atribuidos en la salud de los trabajadores
y el medio ambiente. El nematicida DBCP fue utilizado a finales de la década de 1970
13

14
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
en las plantaciones de bananos de países tropicales para controlar el ataque de los
nemátodos (Ann, 1991).
Figura 5. Fórmula estructural del DBCP (EPA, 2008).
Las controversias de los afectados por el uso del nematicida iniciaron al final de la
década de los años 70. Múltiples casos de personas afectadas evidenciaron los
estragos ocasionados por el uso del Nemagón en países centroamericanos. Entre los
episodios frecuentes atribuidos por el efecto negativo del nematicida fueron: Mal
formaciones congénitas, abortos prematuros, esterilidad en los hombres entre otras
sintomatologías.
En 1992, inicia la primera acción legal contra del Nemagón en Nicaragua y en el año
2002, un jurado nombró responsables a las compañías Dow, Dole y Shell y ordenadas
a pagar US$ 490 millones acerca de 600 trabajadores de los 5.000 que presentaron
demanda por ser supuestas víctimas del Nemagón (Meléndez, 2006).
3.3.2 Control cultural
La agricultura sostenible o de subsistencia se basan en cuatro estrategias
fundamentales para el control de nemátodos: prevención de la incidencia y
desimanación, métodos de control natural, agentes biológicos de control y el aumento
de la biodiversidad mediante la integración de cultivos. Muchos nemátodos son
diseminados a través de material vegetativo y suelo contaminado, por lo que es
recomendable asegurarse que el material a introducir al sistema de producción se
encuentre libre de infección de nemátodos. Las prácticas culturales más empleadas
son: tratamiento térmico del material de propagación, solarización del suelo, utilización
de variedades resistentes, enmiendas orgánicas de control y rotación de cultivos;
aunque los mejores efectos se han reportando ante la integración de las prácticas antes
mencionadas (Bridge, 1996).
El establecimiento de plantaciones de banano, requiere que el material de siembra se
encuentre libre de nemátodos. Una de las práticas culturales que se realizan es el

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
tratamiento de cormelos, que consiste en la eliminación total de raíces y posteriormente
se sumergen en agua caliente a 55 °C durante 20 minutos (Termoterapia).
Este método en muchas ocasiones ha sido combinado con el uso de productos
químicos; sin embargo, los resultados no han sido satisfactorios debido a la mala
ejecución de la técnica y por la contaminación proveniente de áreas adyacentes con
plantas hospederas de los nemátodos (Martinuz, 2005).
De igual manera, Ortiz (1999) afirma que el uso de plantas producidas in vitro es una
buena práctica de control de nemátodos, aunque esta medida no siempre es eficaz,
debido a que muchos de los nemátodos viven en plantas hospederas silvestres y
muchos pueden sobrevivir por más de un año en ausencia del hospedero. Sin embargo,
Pardo (1989) recomienda otro método de control de nemátodos que consiste en inundar
el terreno, combinado con rotaciones de cultivos en áreas de renovación.
El apuntalamiento, es otra práctica cultural muy utilizada para el control de la
enfermedad del Volcamiento de banano, permite reducir las pérdidas ocasionadas por
el ataque de nemátodos a pesar de que no tiene un efecto directo sobre el patógeno.
La inclinación natural de la planta producto del peso del racimo y aunado a un deficiente
sistema radical por el ataque de los nemátodos es la causa principal del volcamiento de
las plantas y pérdidas de racimos, esta técnica se ha implementado con bambú o
cuerdas de polietileno (Martinuz, 2005).
Otro método de control de poblaciones de nemátodos es dejar en barbecho las áreas
de renovación durante un período mínimo de un año para disminuir la re-infección en el
primer año después de la siembra nueva (Chaves, 2007).
3.3.3 Control biológico
El uso de alternativas naturales para el control de nemátodos, se conoce desde 1881,
con el uso de hongos, bacterias y otros organismos antagónicos como control biológico.
Estudios evidencian que Pasteuria penetrans, una bacteria obligada parásita de
nemátodos tuvo efectos supresivos de nemátodos del suelo. La demanda del aumento
en los rendimientos agrícolas nos llevó a la implementación de sistemas intensivos de
producción. Actualmente, las metas se dirigen hacia una agricultura sostenible que
garantice alimentos de calidad, sin comprometer la salud humana y el medio ambiente.
Por lo anterior, el reto central ante esta meta es proveer suficiente información para
15

16
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
poder comprender cómo la integración de agentes biológicos y antagónicos de plagas,
pueden mediante el control biológico pueden actuar en el balance de los
agroecosistemas (Barker, 2003).
El control biológico es una alternativa para el control de poblaciones de nemátodos;
mediante el empleo de técnicas de depredación o parasitismo, cuando un organismo se
alimenta o vive a expensar de otro; por competencia cuando el esfuerzo de dos o más
organismos por espacio o nutrientes no les permite desarrollarse, y por antibiosis,
cuando un organismo destruye o inhibe a otro por medio de productos metabólicos
(Morales, 2006).
El uso de supresivos como la materia orgánica para el control de nemátodos funciona
de manera adecuada, ya que la adición de algún abono orgánico, estimula la capacidad
amortiguadora de la rizósfera, modifica la dinámica de los nutrientes y participa en la
supresión de patógenos al favorecer la proliferación de microorganismos antagónicos
(Bertsch, 1995).
Existen más de 300 especies de hongos nematófagos, los que se encuentran con
mayor frecuencia en suelos con altos contenidos de materia orgánica y se dividen en
cuatro grupos, dependiendo de su modo de infectar nemátodos en: hongos atrapadores
de nemátodos, hongos endoparásitos, parásitos de huevos y productores de toxinas
(Pocasangre et al., 2000).
La aplicación en el suelo de hongos y bacterias antagonistas de los nemátodos en
plantaciones de banano puede restaurar una autorregulación del hábitat (Menjivar,
2005). Las especies de hongos Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys spp y rizobacterias
(Pseudomonas spp), son agentes potenciales de control de R. similis en banano, P.
lilacinus, los cuales infectan los huevos de los nemátodos provocando su muerte
(Mendoza, 2004).
El Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), realizó una
investigación donde se evaluó el uso de hongos endofíticos como Trichoderma
atroviridi y Fusarium oxyisporum, utilizados como biocontroladores de R. símilis debido
a su potencial antagónico. En dicho estudio se evaluaron variables de control,
crecimiento y producción de plantas de banano. Los resultados de la investigación
demostraron, que la utilización de estos hongos actuó suprimiendo la población de

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
nemátodos bajo condiciones controladas. Además, en campo los resultados evidencian
que las plantas tratadas con los hongos endofíticos presentaron mayor crecimiento con
respecto a la altura y circunferencia del tallo (Pocasangre, 2005).
3.3.4 Bioprospección
El uso de extractos naturales es una alternativa para el control de R. símils,
investigaciones en plantas con propiedades nematicidas evidencian el efecto
nematicida a partir de extractos acuosos, como es el caso de Catharanthus roseus y el
efecto de Crotolaria spectabilis inhibidora de la reproducción de R. símilis (Sánchez,
2002).
Sánchez (2002) estudió las propiedades nematicidas de Ruta graveolens (Rutacea),
cuyo efecto nematicida es atribuido a la acción de la 2–rudeacrona, el componente
principal de los aceites de esta planta; además por el contenido de metabolitos
secundarios como piretrinas, nicotinas y retenonas que tienen un efecto fungicida e
insectida. En su estudio, Sánchez determinó que el porcentaje de mortalidad más alto
se observó a las 48 horas de aplicados los extractos; obteniendo un 99.80 % lo que
evidencia que al tiempo máximo es que actúan los metabolitos secundarios de la
planta. El estudio no evalúa como tratamiento un nematicida sintético, sino partes de la
planta y diferentes concentraciones; obteniendo los mejores resultados al utilizar
extractos de la planta completa a la mayor concentración y al tiempo máximo de
evaluación.
Lo anterior, evidencia que es necesario en este tipo de estudios, tener presente el
índice de movilidad de los nemátodos, para evitar la subjetividad de los resultados. La
inmovilidad de los nemátodos consiste en el período en que estos disminuyen sus
funciones vitales y el movimiento; al obviar dicho índice, se podrían asumir un estado
de mortalidad no comprobado (Ibáñez, 2005).
Según un estudio realizado por Ibáñez (2005), quien evaluó el efecto nematicida de
extractos naturales sobre Meloidogyne spp en cultivo de tomate; determinó que de 120
a 360 horas después de la aplicación de los tratamientos, los extractos naturales
presentaron un comportamiento creciente en la evaluación de la mortalidad de
Meloidogyne en comparación a los tratamientos químicos.
17

18
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
3.4 Importancia de las Coberturas en el Suelo
La utilización de coberturas desempeña un papel importante en el desarrollo de los
cultivos, al reducir la problemática de malezas principalmente durante sus primeros
meses de crecimiento. Además, contribuyen a regular la temperatura y humedad del
suelo, generando un efecto sobre la promoción de la biodiversidad macro y micro del
mismo (Tabora, 2006).
En el trópico húmedo existen muchos materiales que pueden ser utilizados como
cobertura; pero es importante considerar algunos requerimientos asociados con el
tiempo de descomposición, la retención de humedad, material libre de plagas o
enfermedades, la disponibilidad y bajos costos (Tabora, 2006).
El uso de coberturas amortigua y previene la erosión y mejora la estructura del suelo.
Adicionalmente, cuando se usan ciertas coberturas los daños provocados por los
nemátodos en el cultivo son reducidos, producto de la restricción en la reproducción y
multiplicación de los mismos (Navia, 2006).
La reducción del rendimiento de la producción bananera se asocian con ataques de R.
símilis. EL uso de coberturas es considerada una práctica cultural que mitiga la
infección por nemátodos. Se ha demostrado que las coberturas tienen efecto sobre la
reducción de las poblaciones de nemátodos y aumentan el rendimiento de las
plantaciones. Este efecto pueden estar relacionado con los siguientes factores: el
incremento de la disponibilidad de nutrientes, mejoras en la porosidad e infiltración del
suelo y el aumento de la superficie radicular (McIntery et al., 2000).
3.5 Salud del Suelo y Macrofauna
La macrofauna, dada su diversidad y abundancia, se considerada un indicador de la
calidad del suelo por ser parte integral de los procesos que en éste ocurren. Se le
denomina macrofauna a los organismos mayores a 10 mm. Por su actividad biológica,
éstos intervienen en las propiedades físicas y químicas del suelo. Además, promueven
la diversidad de otros organismos mediante la disponibilidad de nutrientes. Por lo
anterior, se considera un componente importante en la fertilidad del suelo (Tabu et al.,
2003).
De acuerdo con Castillo y Vera (2000), en ambientes naturales del trópico húmedo, la
macrofauna, es el mejor regulador de los procesos físico-químicos que afectan la

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
calidad del suelo. Mediante la ingestión e inyección del mismo, los éstos organismos
depositan residuos orgánicos y, además, transforman la estructura de suelo al excavar
túneles subterráneos para construir madrigueras.
Se han determinado comunidades de oribatideos, colémbolos, isópteras, oligochaetas,
formícides, diplópodos e isópodos que en conjunto constituyen un grupo importante de
indicadores de calidad de suelo. De estos, el grupo de collémbolos se caracterizan por
ser un grupo dominante, comprendiendo de un 20 % a un 50 % de dominancia
(Pankhurst, 2002).
La macrofauna del suelo participa de la descomposición de la materia orgánica
mediante la interacción con la microflora para liberación de nutrientes. Lo anterior es de
gran importancia para crecimiento de especies cultivadas y mantener el funcionamiento
de los agroecosistemas (Primavesi, 1984).
19

4 Materiales y Métodos
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
4.1 Elaboración de Extractos
La elaboración de los extractos a partir de hojarasca de piña se llevó cabo en el
Laboratorio de Investigación de la Universidad EARTH. Se evaluaron cuatro
tratamientos, los cuales se describen en el Cuadro 1.
Para la elaboración de cada extracto, se lavó el material fresco de la hojarasca de piña.
Se pesó 400 g de dicho material y se procedió a cortar en pedazos de 3 cm x 5 cm de
longitud. El material fresco se homogeneizó durante dos minutos en 800 mL de agua
destilada o etanol, según el tratamiento (Cuadro 1) en un homogenizador marca Waring
Comercial modelo CB15.
La mezcla resultante se filtró al vacío utilizando un embudo de separación con papel
filtro Whatmann número # 2, el material resultante se filtró hasta agotar su coloración,
agregando el solvente correspondiente al tratamiento (etanol o agua destilada). El
producto obtenido se evaporó bajo presión reducida con un rotavapor a 40 C durante
6 h. El extracto obtenido se liofilizó durante 24 h y finalmente se almacenó en una
cámara a – 20 C.
4.2 Bioensayos
Los bioensayos se realizaron en el Laboratorio de Ciencias Naturales de la Universidad
EARTH. La concentración de cada tratamiento se trabajó a 250 mg/L, pero se preparó
una solución a una concentración inicial de 350 mg/L, considerando que los nemátodos
se depositarían en los pocillos de ELISA agregando 20 µL de agua destilada y que éste
factor variaría la concentración final requerida de 250 mg/L. Para ello se pesaron 35 µg
de cada extracto según el tratamiento (Cuadro 2), luego en un balón graduado se
colocó el material pesado y se agregó 20 mL de DMSO para disolver dicho material y
finalmente con agua destilada se aforó hasta 100 mL.
El ensayo se hizo por triplicado en cajas de ELISA, utilizando el diseño de bloques
completamente al azar con tres repeticiones. En cada pocillo se colocaron 20 µL de
agua destilada que contenían de 25 a 35 nemátodos aproximadamente.
Posteriormente, se aplicaron los extractos, según cada tratamiento, agregando 50 µL de
la solución. Las placas se incubaron a 28 °C y se determinó la mortalidad de nemátodos
a las 24 h y 48 h, respectivamente. El efecto nematicida se reportó en términos de
21

22
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
porcentaje de la mortalidad en cada tratamiento. Para el análisis de los resultados se
utilizó el Programa Estadístico InfoStat y se empleó el modelo comparativo de
DUNCAN.
Cuadro 2. Descripción de extractos utilizados como tratamientos para evaluar su efecto
nematicida.
Tratamientos Descripción
T1 Dilución de DMSO en agua destilada
T2 Dilución de nematicida comercial y DMSO en agua destilada
T3 Extracto de hojarasca de piña convencional disuelta en etanol
T4 Extracto de hojarasca de piña orgánica disuelta en etanol
T5 Extracto de hojarasca de piña convencional disuelta en agua destilada
T6 Extracto de hojarasca de piña orgánica disuelta en agua destilada
4.3 Obtención de Nemátodos y Reproducción en Discos de Zanahoria
Los primeros discos de zanahoria o inóculos para desarrollar esta etapa, se obtuvieron
gracias a una donación realizada por el Dr. Mario Araya, nematólogo de CORBANA. La
reproducción de nemátodos se hizo en discos de zanahorias, técnica reportada por
O´Bannon y Taylor (1968). Se sumergieron las zanahorias en agua con cloro al 3 % y
se dejaron reposar durante 5 minutos. Posteriormente, se lavaron con jabón y se
enjuagaron con agua potable. Una vez lavadas, se llevaron a la cámara de flujo laminar,
la cual se esterilizó previamente flameándola con alcohol al 95 % y cloro al 10 %. Antes
de iniciar a procesar las zanahorias, se desinfectaron las manos y utensilios con alcohol
al 70 %. Posteriormente, se cortaron los extremos de las zanahorias y éstas se
introdujeron en el alcohol al 95 % por tres minutos. Se procedió a flamear tres veces
consecutivas la zanahoria, se peló y se cortó en discos de 1 cm de grosor
aproximadamente. Los discos se depositaron en platos de petri y fueron sellados con
parafilm para limitar la entrada de microorganismos y evitar la posible contaminación de
los discos. Los discos se dejaron en observación en un refrigerador por un período
máximo de 15 días.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Posteriormente, se descartaron aquellos contaminados y se procedió a la inoculación
con Radopholus símilis. La inoculación se realizó siguiendo la metodología usada por
CORBANA la cual se describe a continuación:
4.4 Inoculación de Discos de Zanahoria con R. símilis
Los discos de zanahoria que sirvieron de inóculo, se enjuagaron con agua destilada
esterilizada para liberar las poblaciones de nemátodos. Los nemátodos extraídos se
vertieron en una siracusa pequeña. Posteriormente, con ayuda de un pipeteador se
extrajeron los nemátodos de la siracusa pequeña y se pasaron a través de un tamiz de
25 µm y se enjuagaron tres veces consecutivas con agua destilada esterilizada.
Los nemátodos enjuagados contenidos dentro del tamiz de 25 µm, se depositaron en
una siracusa más grande y se les aplicaron 3 mL de cloruro de mercurio y se dejaron
reposar durante 2 min. Se procedió a lavarlos con agua destilada, para limpiar los
nemátodos sumergidos en cloruro de mercurio y se depositaron en un tubo de ensayo.
Estando en el tubo de ensayo, se les agregó agua esterilizada y se dejó reposar hasta
que los nemátodos se precipitaran, de modo que el agua de enjuague se pudiera
extraer con una pipeta; este proceso se repitió tres veces continuas.
Una vez enjuagados en el tubo de ensayo se les aplicó 2,5 mL de estreptomicina, cuya
función fue actuar como desinfectantes de los nemátodos y se dejaron reposar
aproximadamente por 2 h. Cumplido el tiempo, los nemátodos estaban sedimentados y
con sumo cuidado y haciendo uso del micropipeteador se extrajo el agua sobrenatante,
extrayendo 2,5 mL y depositando 3,5 mL de agua esterilizada cada vez que se extraían
los 2.5 mL; esto procedimiento se repitió tres veces con el objetivo de eliminar los
residuos de estreptomicina.
Se procedió a calibrar el pipeteador a 60 µL para depositar en un portaobjeto para
observar al estereoscopio la población de nemátodos existentes, hasta obtener
mediante diluciones, un número de nemátodos que al momento de inocular los nuevos
discos de zanahoria las poblaciones no fuesen tan altas y fueran a colonizar demasiado
rápido el disco.
Se procedió a inocular discos de zanahorias con cuidado de no contaminarlos. Con
ayuda de una micropipeta se tomaron los nemátodos contenidos en los tubos de
ensayos, y se colocaron en gotas bien distribuidas en los discos. Se sellaron las cajas
23

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Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
petris con parafilm, de tal manera de reducir probabilidades de contaminación. Los
discos inoculados se guardaron en un incubador (Gravity Convection Incubator, modelo
2 EG) a 28 °C idealmente.
4.5 Invernadero
Este componente de la investigación se desarrolló en el invernadero de la Finca
Académica de la Universidad EARTH (Figura 6). Se utilizó un diseño de parcelas
divididas en bloques para el establecimiento de cuatro tratamientos con cinco
repeticiones cada uno: cobertura de hojarasca de piña orgánica (T1), cobertura de
hojarasca de piña convencional (T2), cobertura de bokashi (T3) y un testigo (T4).
Figura 6. Coberturas de piña en plantas meristemáticas cv. William en invernadero.
Inicialmente se preparó el sustrato a una relación de tres partes de suelo esterilizado
por una parte de granza de arroz. Posteriormente se trasladaron al invernadero las
plantas meristemáticas de banano variedad Williams y se transplantaron en bolsas
Aproximadamente un mes después del transplante, se procedió a la inoculación de
todas las plantas con aproximadamente 1200 R. similis. Para el establecimiento de los
tratamientos se aplicaron 212 g de la cobertura, según el tratamiento; esta cantidad se
aplicó considerando la relación de 40 t/ha que se aplican en campo.
La hojarasca de piña fue previamente cortada en pedazos de aproximadamente 2 cm.
Se evaluó el efecto de estas coberturas sobre el aumento de número de raíces
funcionales y su efecto como supresor de R. similis. Se realizó un muestreo final de
raíces destructivas en el cual se tomaron cinco plantas por cada tratamiento. Se
evaluaron variables cuantitativas de peso de raíces funcionales y la densidad
poblacional de nemátodos por cada 100 g de raíces.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
4.6 Campo
Esta etapa del proyecto se llevó a cabo en la plantación del Proyecto Cuatro de banano
de la Finca Comercial de la Universidad EARTH. Se empleó el método de parcelas
divididas con tres tratamientos y tres repeticiones por tratamiento. Cada bloque
experimental constó de tres parcelas con 25 plantas, de las que se evaluaron 5 plantas
efectivas de muestreo.
Se evaluó el efecto del rastrojo de piña como cobertura sobre el incremento de la
macrofauna del suelo y su efecto sobre los parámetros biométricos del retorno. Se
consideró como plantas efectivas de muestreo a los hijos en etapa fenológica FI; que
es la etapa inicial del retorno (hijo) de la planta madre, con aproximadamente 35 cm de
altura. Se realizaron mediciones espaciadas cada quince días con mediciones
correspondientes a la altura y circunferencia del pseudotallo del hijo.
Se realizó un muestreo final completamente al azar a los seis meses de aplicados los
tratamientos, con el fin de identificar la población de macrofauna. Se extrajo una
muestra compuesta por cada parcela experimental. Para ello, se utilizó un marco de
25 cm x 25 cm considerando cinco puntos al azar por parcela. Se colectó la macrofauna
encontrada entre la superficie del suelo y la cobertura de rastrojo de piña, de manera
que al ser homogeneizadas se obtuvo una muestra por tratamiento.
Las muestras se colectaron en bolsas plásticas, se identificaron debidamente y se
trasladaron para ser colocados en los embudos de Berlese. El principio de estos
embudos consiste en colocar las muestras de la cobertura colectada en campo sobre
un cedazo que se ubica en la boca superior del embudo. Se colocó una tapa del
extremo superior, con el fin de evitar la salida de la macrofauna, a la cual se le se le
instaló un bombillo de 50 watts. El calor generado por el bombillo provocó que los
insectos descendieran hasta un frasco de vidrio ubicado en el extremo inferior del
embudo que contenía 250 mL de alcohol al 70 %. La macrofauna encontrada en cada
frasco se trasladó al Laboratorio de Ciencias Naturales de la Universidad EARTH para
su debida clasificación.
Otro sistema de muestreo utilizado, fue colocar tres trampas enterradas a nivel del
suelo utilizando envases de medio galón. Se establecieron tres puntos fijos de muestreo
para aquellas especies de insectos que se desplazaran sobre la superficie del suelo y
que posiblemente no pudiéramos haber obtenido con el método anterior. Este muestreo
25

26
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
se realizó cada dos meses, iniciando el primer muestreo luego de dos meses de
establecidos los tratamientos.
Para análisis de resultados se tomó como referencia los bioindicadores de calidad de
suelos y predadores naturales. Los insectos colectados durante los muestreos fueron
preservados en envases con alcohol al 70 % para ser clasificados a nivel de orden y
familia.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
5 Resultados y Discusión
5.1 Efecto Nematicida in vitro de la Hojarasca de Piña
Para determinar el efecto nematicida de la hojarasca de piña, se evaluaron seis
tratamientos: un control negativo o agua destilada (T1), un control positivo utilizando un
nematicida comercial (T2), extracto de hojarasca de piña convencional disuelta en
etanol (T3), extracto de hojarasca de piña orgánica disuelta en etanol (T4), extracto de
hojarasca de piña convencional disuelta en agua (T5) y extracto de hojarasca de piña
orgánica disuelta en agua (T6). Los resultados en términos de porcentaje de mortalidad
de nemátodos al evaluar a las 24 y 48 horas después de la aplicación de los
tratamientos se muestran a continuación.
Figura 7. Evaluación a las 24 y 48 horas del efecto nematicida in vitro de extractos de
hojarasca de piña.
Se evidencia que los efectos de los tratamientos se manifestaron más efectivos a las 48
horas, aunque en ambas evaluaciones se presentó el mismo comportamiento de la
mortalidad de nemátodos. Como se observa (Figura 7), el extracto que presentó mayor
porcentaje de mortalidad fue el control positivo (T2) con 33,16 % por la acción del
nematicida comercial (MOCAP®); seguido por el tratamiento de extracto de hojarasca
de piña convencional disuelta en etanol con 31,17 % (T3).
27

28
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Los tratamientos muestras diferencias estadísticamente significativas (p=0,001) y de
acuerdo al análisis de comparaciones múltiples de Duncan, los resultados se pueden
separar en tres grupos de comportamiento, con respecto a la efectividad nematicida
que alcanzaron los extractos evaluados.
Los tratamientos con mayor efecto nematicida, corresponden a los tratamientos T2 y T3
agrupados por la letra C que presentaron una media que oscila entre 33,16 % y
31,17 % de mortalidad, seguido de una efectividad intermedia alta correspondiente al
tratamiento T5 con un 22,66 % de mortalidad. El tratamiento T4 con 16,86 % y los
tratamientos agrupados en la letra A representan los tratamientos con efectividad baja
con medias entre el 10,91 % y el 10,88% de mortalidad de Radopholus símilis.
La justificación de realizar pruebas in vitro como en invernadero, fue con el para
encontrar una correlación entre la mortalidad ocasionada por los tratamientos basados
en hojarasca de piña. El tiempo fue uno de los factores principales, por los cuales no se
observó dicha correlación, ya que se realizó una evaluación final y el tiempo de
evaluación fue limitado a menos de cinco meses.
5.2 Parámetros Biométricos en Plantas de Banano
Esta etapa del proyecto fue desarrollada en campo, para determinar el efecto de la
cobertura de hojarasca de piña sobre las variables: altura, circunferencia y número de
hojas de plantas de banano. Se evaluaron tres tratamientos: cobertura con bokashi (T1)
cobertura con hojarasca de piña (T2), y un tercero sin cobertura (T3).
Al evaluar el efecto de la cobertura de piña en las plantas de banano ubicadas en
invernadero, se determinó que ésta tuvo un efecto sobre los parámetros biométricos:
altura y circunferencia del retorno de las plantas de banano, tal como se muestra a
continuación.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Figura 8. Altura de plantas de banano utilizando dos tipos de coberturas.
De acuerdo al análisis de comparaciones de DUNCAN, no hay diferencias significativas
entre los tratamientos, pero en cuanto a la altura y circunferencia del pseudotallo de las
plantas; los resultados sugieren que los tratamientos evaluados presentan diferencias
estadísticamente significativas con respecto al testigo (p=0,0216).
Figura 9. Circunferencia del tallo de plantas de banano utilizando dos tipos de
coberturas.
29

30
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Referente a la altura de plantas (Figura 8), se obtuvo una media de 136 cm de altura y
36 cm de circunferencia del pseudotallo (Figura 9) para las plantas tratadas con bokashi
y con respecto las plantas tratadas con cobertura de hojarasca de piña convencional, se
obtuvo media de 133 cm de altura (Figura 8) y 35 cm de circunferencia en (Figura 9).
Estos resultados coinciden con un estudio realizado por McIntery et al. (2000), quien
encontró diferencias significativas al comparar la biomasa obtenida en plantas tratadas
con coberturas y sin coberturas. Las plantas con cobertura presentaron mayor
circunferencia (0.71 m vs. 0.47 m) y, el mismo comportamiento con respecto a la altura
(2,46 m vs. 1,56 m). La Figura 2 muestra los resultados obtenidos en nuestro estudio, al
evaluar la altura de las plantas de banano.
A continuación se presentan los resultados del análisis estadístico, según la prueba de
comparación de DUNCAN.
Cuadro 3. Análisis de varianza del efecto de crecimiento de dos tipos de coberturas en
plantas de banano. †
Tratamientos
Bokashi como cobertura
Hojarasca de piña convencional
Testigo
Media de la altura
(cm)
133,09 b
126,08 b
102,73 a
Media de la Circunferencia
(cm)
37,06 b
35,08 b
29,61 a
† Letras distintas indican diferencias significativas (p

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Aunque no se encontraron diferencias entre la aplicación de piña y bokashi, al evaluar
estas variables, cabe mencionar que dentro de este estudio se están evaluado otros
aportes como el desarrollo de macrofauna y encontrar un uso alternativo a los desechos
de hojarasca de piña en el control de nemátodos, cuyo manejo hasta ahora está
causando problemas de índole ambiental y social para Costa Rica.
En la Figura 10 se muestran los resultados del total de hojas emitidas al final del
experimento de plantas que inicialmente se escogieron en etapa Fi.
Figura 10. Número de hojas en cultivo de banano utilizando dos tipos de coberturas.
El análisis de comparaciones de DUNCAN, indica que no hay diferencias significativas
entre los tratamientos, pero si existen diferencias estadísticamente significativas con el
testigo (p=0,0003).
Los resultados del número de hojas emitidas por los tratamientos indican que es bajo al
compararlos con la literatura. Porque para la obtención futura de una buena cosecha y
obtener una fruta grande, el intervalo entre la aparición de la hoja "F10" y la hoja "Fm"
debe ser largo; en él deben emitirse de 8 a 9 hojas. Si es corto (4 a 5 hojas) el racimo
será pequeño, porque la planta no tendrá suficientes reservas nutricionales para una
buena diferenciación floral y desarrollo del fruto al independizarse de la planta madre
(Soto, 1992).
31

32
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
5.3 Hojarasca de Piña y su Efecto Nematicida bajo Condiciones
Controladas del invernadero
El análisis para conteo de nemátodos y raíces funcionales fue realizado en el
Laboratorio de Nematología de CORBANA, ubicado en la Rita, Guápiles (Anexo 1).
Los resultados de la aplicación de cobertura con bokashi (T1), testigo o sin aplicación
de cobertura (T2), cobertura de hojarasca de piña orgánica (T3) y cobertura de
hojarasca de piña convencional (T4); coinciden con los resultados obtenidos en la
evaluación in vitro de los extractos a base de hojarasca de piña. Los resultados se
muestran a continuación en el Cuadro 4, observándose una población menos de
nemátodos en las plantas tratadas con cobertura de hojarasca de piña convencional.
Cuadro 4. Peso de raíces funcionales y población de nemátodos según evaluaciones
de cobertura de hojarasca de piña para control de R. símilis. †
Tratamientos
Raíces
funcionales
Nemátodos/100 g de raíces ‡
(g) R.similis H M P Totales
T2 158,33 a 3400 a 0 400 0 3800
T1 101,67 a 1466 a 400 933 0 2800
T3 180,00 a 2266 a 533 2000 0 4800
T4 158,33 a 1066 a 333 1533 0 2933
† Letras distintas indican diferencias significativas (p

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
nemátodos y de 8000 nemátodos cuando la muestra procede del hijo de sucesión.
(CORBANA, 2002).
La baja población de nemátodos se atribuye a que el tiempo posterior a la inoculación
fue sólo de dos meses, limitándose de esta manera el período para la reproducción de
R. símilis. Otro aspecto a considerar es que el tiempo de acción de los tratamientos, ya
que en el proceso de descomposición de las coberturas utilizadas, también que no
fuera suficiente como para liberar los lixiviados con posible efecto supresor de
nemátodos. Por lo anterior, se debe de establecer un período de evaluación mayor
hasta observar la descomposición total de las coberturas, para asegurarse que los
componentes de los lixiviados puedan actuar sobre los nemátodos. Además, sería
recomendable hacer un análisis químico de los lixiviados, con el fin de identificar si
existen sustancias que se descomponen durante el período de evaluación y hacer
evaluaciones con un número de repeticiones y muestras que sean estadísticamente
representativas.
5.4 Desarrollo de Macrofauna en el Suelo Utilizando Hojarasca de Piña
como Cobertura
Para el desarrollo de esta etapa del proyecto, no se establecieron tratamientos o testigo
de comparación, puesto que el objetivo correspondió valuar qué tipo de macrofauna se
generaría por efecto de la cobertura de hojarasca de piña. En el Cuadro 5, se presentan
los resultados de la diversidad de macrofauna recolectada mediante el uso de embudos
de Berlese y clasificados posteriormente a nivel de laboratorio.
33

34
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
Cuadro 5. Clasificación de la macrofauna presente en la hojarasca de piña, aplicada
como cobertura en parcelas de banano en el bloque IV de la Universidad
EARTH. †
Orden Familia
Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
A L H A L H A L H
Collembola 286 217 309 812
Acari 122 109 249 480
Total
Tipulidae 7 14 9 30
Diptera Stratiomyidae 36 76 191 303
Syrphidae 52 7 49 108
Hymenoptera Formicidae 42 36 86 165
Nitidulidae 19 37 43 99
Coleoptera Staphylinidae 31 115 22 168
Phalacridae 76 59 42 177
Oligochaeta Glossoscolicidae 15 53 68 136
Dermaptera 37 56 32 125
Blattodeae Blattidae 12 29 35 76
Araneae Lycosidae 16 2 5 23
Isopoda Asselidae 7 2 9 18
Stylommatophora Thiaridae 4 1 3 8
Orthoptera Gryllidae 5 7 2 14
† Modificado de Castillo y Vera (2000).
‡ A: Adulto L: Larva H: Huevo
Los resultados se obtuvieron mediante muestreo de la hojarasca de piña en
microparcelas de 25 cm x 25 cm, colectando la macrofauna presente en la superficie de
la cobertura en descomposición. Se realizaron 3 muestras compuestas recolectadas de
las parcelas con hojarasca de piña aplicada como cobertura al suelo en el proyecto IV
de banano.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
La diversidad biológica clasificada y que se hospeda en la hojarasca de piña, se
compone principalmente de doce órdenes, destacándose las órdenes de colémbolos,
ácaros, dípteros, himenópteros, coleópteros, oligoquetos y dermápteros cuyas
poblaciones resultaron ser más abundantes en cantidad de individuos.
Los Collembola, Acari, Diptera (Stratiomyidae, Syrphidae), Oligochaeta, Blattodea y
Coleoptera (Nitidulidae) indican alta presencia de materia orgánica en el suelo. Por otro
lado, existe una buena fauna de depredadores, las arañas depredando a presas que
caminan por la superficie de la cobertura de piña; y las larvas de los Staphylinidae,
depredando dentro de la masa de la piña, principalmente larvas de moscas, a las
cuales se sabe depredan preferentemente. Son precisamente estos estafilínidos la
clave para que funcione el sistema biológico, al mantener a raya a las larvas de mosca.
Estos resultados concuerdan con la literatura que reporta que los colémbolos y los
ácaros son el grupo de artrópodos más importantes y abundantes de la mesofauna del
suelo ya que intervienen activamente en los procesos de degradación de la materia
orgánica así como el reciclaje y la mineralización de los elementos y son indicadores de
la salud de los suelos (Primavesi, 1989).
Así la diversidad dominante de colémbolos encontrados en la hojarasca de piña al
contrastarla con un estudio realizado por Guillén et al., (2006) al estudiar la diversidad y
abundancia de colémbolos edáficos en un bosque primario, un bosque secundario y un
cafetal en Costa Rica, el autor encontró que las poblaciones de colémbolos fueron más
diversas en el bosque primario y el cafetal siendo el menos diverso.
De ahí la importancia de la presencia de estos artrópodos como agentes
descomponedores de la materia orgánica, pero a la vez como indicadores de la salud
de estos suelos bananeros. Esta amplia diversidad se debe al manejo sostenible que
últimamente finca comercial ha hecho como: reducción del uso de herbicidas y
nematicidas sintéticos que afectan de manera directa la actividad biológica del suelo por
la implementación de prácticas más sostenible y amigable con el ambiente, como el uso
de acolchados biodegradables y aplicación de bokashi como supresor de nemátodos
que tanto afectan el cultivo de banano.
En cuanto al orden Dipera, la familia Stratiomyidae fue la que presentó el mayor número
de individuos en estado de larva, lo cual es característico de la mosca de la basura
35

36
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
encontrarla en ambientes donde hay descomposición de materia orgánica. Estos
resultados concuerdan con García et al., (1989) quién afirma que, las larvas de las
dípteras viven rodeadas del sustrato alimenticio fluido o semifluido. Un resultado de
gran importancia en este muestreo es el hecho de no haber encontrado larvas de
moscas de la familia Muscidae. Esta familia es de gran importancia médica, y en
particular concentraciones de materia orgánica pueden servir de criaderos de los
géneros Musca y Stomoxys. El primero es un importante diseminador de
enfermedades, sobre todo de tipo gastrointesinal, y el segundo es un hematófago muy
irritante al ganado y a las poblaciones humanas.
5.5 Conclusiones
Los resultados de laboratorio presentaron un 21 % de mortalidad sobre R. similis. en
extracto de piña orgánica disuelta en etanol y 31,17% del extracto de piña orgánica
disuelta en etanol, posiblemente se deba a los residuos de agroquímicos con efecto
nematicida contenidos en las hojas de la piña convencional. Ambos resultados
representan baja actividad nematicida de los extractos, dado que se utilizó una dosis de
baja concentración (250 mg/L).
En invernadero, las coberturas de piña orgánica, piña convencional y Bokashi a los dos
meses y medio de aplicadas, no ejercieron ningún efecto en la reducción de las
poblaciones de R. símilis. La razón puede deberse al corto tiempo de evaluación,
limitando la descomposición total del material y la liberación de posibles metabolitos con
efecto nematicida.
Los resultados de campo indican que no hay diferencias significativas con respecto al
crecieron de las plantas tratadas con coberturas de piña y bokashi, pero si con respecto
al testigo (p=0,0216). Estos resultados son preliminares, pero sugieren que la hojarasca
de piña puede utilizarse como cobertura para el desarrollo de las plantas de banano.
En los muestreos de macrofauna los órdenes más abundantes resultaron ser:
Collembola, Acari, Diptera, Hymenoptera Coleoptera, Oligochaeta y Dermaptera, estos
grupos son indicadores de gran cantidad de materia orgánica y un buen estado de la
salud del suelo. No se registró la presencia de larvas de moscas de la familia Muscidae,
por lo que esta cobertura no representa un criadero de Musca domestica, ni de
Stomoxys calcitrans.

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
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7 Anexos
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
7.1 Anexo 1. Productos de uso Común en Plantaciones Piñeras. †
Categoría Nombre genérico Nombre comercial
Herbicidas
Insecticidas
Fungicidas
Nematicidas
Reguladores
de crecimiento
Coadyudantes
Bromacil Hyvar® X-L
Diuron Karmer® WG
Ametrazina Gesapax®
Hexazinona Velpar®
Glifosato
Triadimefon
Ranger Plus®
-
Diazinon -
Carbaril Carbaryl®48 SC
Hidrametilon AMDRO®
Fosetil-Al Aliette® 80WP
Metalaxil Ridomil Gold® SL
Benomyl -
Mocap®
Ethoprophos granulado/líquido
Oxamil Vidate®
Carbofurn Furadan® 48F
Etrhel® 48 Sl, Hoja
Ethephon
Etileno
verde ®48 SL
Chloroflurenol Main tain CF-125
Aceite agrícola Agrol 97 L
Aceite Spraytex
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42
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
7.2 Anexo 2. Diversidad de la Macrofauna Existente en la Hojarasca de Piña

Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
7.3 Anexo 3. Análisis Nematológico Realizado por CORBANA a Plantas
Meristemáticas de Banano Inoculadas con R. símilis
43

44
Evaluación del efecto nematicida de la hojarasca de piña
7.4 Anexo 4. Análisis Químico de Suelos a dos Profundidades