Se desarrollaron dos experimentos. El primero en el área experimental del grupo de Innovación Agrícola Local (IAL) del Departamento de Genética y Mejoramiento de las Plantas del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), en el periodo comprendido entre enero y abril de 2018.

En este experimento, se tomaron vainas al azar de tres cultivares en parcelas de producción de semillas de frijol comercial (Tabla 1), a partir de la madurez fisiológica de cada cultivar y con una sistematicidad de cada siete días.

En el laboratorio se colocaron cinco vainas en recipientes cilíndricos de cristal (27 cm de diámetro por 15 cm de alto), tapados con una malla antiáfidos para permitir el intercambio de aire y se mantuvieron durante 35 días, a una temperatura de 27 ± 2°C y 70 ± 10 % de humedad relativa y en condiciones de oscuridad. Este procedimiento se repitió hasta los 28 días después de la madurez fisiológica.

El experimento se realizó siguiendo un diseño completamente aleatorizado con seis repeticiones. Los adultos emergidos se promediaron y se les determinó el intervalo de confianza (p≤0,05).

Para el segundo experimento, se tomaron muestras (vainas) en áreas de producción y experimentales de cinco municipios (Nueva Paz, San Nicolás de Bari, Güines, Melena del Sur y San José de las Lajas) de la provincia Mayabeque, en la campaña productiva de invierno de 2019-2020.

Las vainas se colectaron en el momento óptimo de madurez de cosecha en cultivares comerciales y líneas experimentales en seis localidades de la provincia Mayabeque. Para ello, se colectaron al azar 300 por genotipo: en San José de las Lajas, finca ‟Las Papasˮ del INCA (20 líneas experimentales y tres cultivares comerciales) y en la Finca ‟El Violentoˮ (cuatro cultivares comerciales); en el municipio Nueva Paz, Cooperativa de Crédito y Servicios Fortalecida ‟Niceto Pérezˮ (un cultivar comercial); en el municipio San Nicolás de Bari, Cooperativa de Crédito y Servicios Fortalecida ‟Carlos M. de Céspedesˮ (un cultivar comercial); en el municipio Melena del Sur, Finca “Santovenia” (dos cultivares comerciales) y en el municipio Güines, Cooperativa de Producción Agropecuaria (CPA) ‟Amistad-Búlgaraˮ (tres cultivares comerciales) (Tabla 2).

Con las vainas colectadas se siguió el mismo procedimiento descrito en el experimento anterior, desarrollado en el área experimental del grupo IAL, con la particularidad que se colocaron las vainas en recipientes de cristal de 45 cm de diámetro por 20 cm de alto y se realizaron diez repeticiones de 30 vainas cada una.

Para el desarrollo del experimento, en octubre de 2017 se tomaron 19 muestras de frijol infestados con brúquidos en almacenes de agricultores, entidades de comercio y germoplasma de la provincia Mayabeque (municipios: Melena del Sur, Güines, Madruga, San Nicolás de Bari y San José de las Lajas). En la Tabla 3 se muestran los detalles de cada muestra tomada, como el color del grano, el propósito que tenía ese grano (consumo o semilla), las condiciones del almacén (estructura constructiva, refrigerado o no refrigerado), tiempo de almacenamiento y el porcentaje de humedad en el momento de la colecta, que se determinó por triplicado con determinador de humedad Grain Moisture Tester MT-16 (AgroTronix TM).

Las muestras de frijol infestado se trasladaron al laboratorio de Genética y Mejoramiento de las Plantas del INCA, donde se limpiaron con el uso de un tamiz. En este momento se observó la presencia de huevos en la testa de las semillas o en la materia inerte (residuo sólido que quedó al tamizar las muestras) como un criterio inicial de la presencia de una de las dos especies de brúquidos.

Posteriormente, de cada muestra de granos infestados se tomaron seis unidades de 60 gramos y se colocaron en recipientes cilíndricos de cristal (27 cm de diámetro por 15 cm de alto), tapados con una malla antiáfidos y bandas elásticas para permitir el intercambio de aire y luego se colocaron en el laboratorio a una temperatura de 27 ± 2°C y 70 ± 10 % de humedad relativa y en condiciones de oscuridad.

Cada siete días, hasta un máximo de 28 días, se identificó la especie de brúquido adulto emergido y se contabilizó el número de adultos emergidos por recipiente. La diferenciación se realizó con la ayuda de un estereoscopio Carl Zeiss-Stemi 305 con aumento de 40x y utilizando los criterios sugeridos, según la clave con esquemas de genitalia para las especies y la clave para la identificación de los géneros (55. Yus Ramos R. Genera de Coleópteros de la Península Ibérica e Islas Baleares: familia Bruchidae (Coleoptera, Chrysomeloidea). Boln. Asoc. Esp. Ent. 2007;31(1-2):65-114.,66. de la Cruz A, Romero J, Carrillo JL, García E, Grether R, Sanchez S, et al. Brúquidos (Coleoptera: Bruchidae) del estado de Tabasco, México. Acta Zoológica Mexicana. 2013;29(1):1-95.).

El experimento se realizó siguiendo un diseño completamente aleatorizado con seis repeticiones. La especie predominante se determinó mediante el porcentaje de aparición de cada una de las especies en las muestras analizadas. Para el número de insectos emergidos, luego de comprobar los supuestos teóricos de normalidad y homogeneidad de varianza, se realizó un análisis de varianza de acuerdo con el diseño completamente aleatorizado utilizado en el experimento. Para determinar si entre las medias existían diferencias significativas, se utilizó la prueba de comparaciones múltiples de Tukey (p≤0,05). Todos los análisis fueron desarrollados en el programa estadístico IBM SPSS Statistics, versión 22.0 (77. IBM Corporation. IBM SPSS Statistics [en línea]. versión 22.0, [Windows], U.S, 2006, Disponible en: <http://www.ibm.com>.).

El análisis de la presencia de los brúquidos mostró a adultos de A. obtectus emergidos de vainas que provenían del campo en tres cultivares comerciales de frijol común. De las muestras tomadas no emergió Z. subfasciatus, aspecto que está en concordancia con lo informado de forma general en la literatura, donde se notifica que Z. subfasciatus requiere semillas expuestas para estimular la ovogénesis (88. Dendy J, Credland PF. Development, fecundity and egg dispersion of Zabrotes subfasciatus. Entomol. exp. appl. 1991;59:9-17., 99. De Souza G, de Oliveira MR, Ronie E, Carvalho RN, de Oliveira L. Diversidade genética estimada com marcadores ISSR em populações brasileiras de Zabrotes subfasciatus. Pesq. Agropec. Bras., Brasília. 2008;43(7):843-849.).

Por otro lado, las hembras de A. obtectus ponen los huevos sobre las paredes externas de la vaina, debido a que la larva neonata o primer instar es capaz de abrirse camino para alcanzar las semillas del interior. En este caso, la hembra prepara la entrada y elige el lugar de la puesta, preferentemente la sutura ventral de vainas maduras, donde las semillas están en contacto con la pared mediante un micropilo. Antes de hacer la puesta, la hembra mordisquea las paredes de la vaina y sobre esta pequeña excavación pone un huevo, de modo que la larva recién emergida tendrá abierto parte del camino para acceder a la semilla (55. Yus Ramos R. Genera de Coleópteros de la Península Ibérica e Islas Baleares: familia Bruchidae (Coleoptera, Chrysomeloidea). Boln. Asoc. Esp. Ent. 2007;31(1-2):65-114.).

Sin embargo, este resultado está en desacuerdo con lo informado por algunos autores (11. Baldin ELL, Pereira JM. Resistência de genótipos de feijoeiro a Zabrotes subfasciatus (Bohemann, 1833) (Coleoptera: Bruchidae). Ciência Agrotecnologia. 2010; 34(6): 1507-1513., 1010. Filho G, Edmir J, Pádua LE de M, Pessoa E de F, Silva PRR, Filho G, et al. Antibiosis and antixenosis of lima bean to Zabrotes subfasciatus (Boh.) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae). Arquivos do Instituto Biológico. 2016;83:1-6. https://doi.org/10.1590/1808-1657000832013 ), quienes comunicaron que la infestación por Z. subfasciatus puede ocurrir cuando la planta de frijol está aún en el campo, donde las hembras penetran la vaina y ovipositan en el grano. Esto puede estar ligado a algunos cultivares que presentan mayor dehiscencia de las vainas, lo que facilitaría que Z. subfasciatus pueda poner sus huevos sobre las semillas (55. Yus Ramos R. Genera de Coleópteros de la Península Ibérica e Islas Baleares: familia Bruchidae (Coleoptera, Chrysomeloidea). Boln. Asoc. Esp. Ent. 2007;31(1-2):65-114.). No obstante, la dehiscencia de las vainas es una característica no es deseada en cultivares comerciales que están en producción y, por lo general, no se encuentran cultivares con esta característica.

A pesar de la presencia de A. obtectus en campo, se pudo apreciar que los adultos emergieron cuando se colectaron vainas de plantas de frijol que estuvieron en campo 21 días, o más, después de la madurez fisiológica, lo que indica que estas plantas ya están pasadas del momento óptimo de cosecha.

Al parecer, la puesta de huevos por la hembra de A. obtectus está ligada a la posibilidad de encontrar vainas dehiscentes, lo que facilita la oviposición. Si tenemos en cuenta este aspecto, se pudiera pensar que, con una buena práctica de manejo del cultivo, o sea, cosecha a tiempo, es posible disminuir los daños ocasionados por esta especie, ya que no entrarían granos infestados a los almacenes donde esta especie no es predominante.

Es de destacar que el número de adultos emergidos de A. obtectus, a partir de las vainas colectadas en campo, fue bajo (entre 1 y 7 adultos emergidos), lo que puede indicar que la infestación en campo fue muy baja en las condiciones en que se desarrolló este experimento.

Se detectaron diferencias en cuanto a los cultivares y los días de emergencia de los adultos de A. obtectus. Para el cultivar ‘Velazco Largo’, la emergencia de adultos comenzó cuando se colectaron vainas 21 días después de la madurez fisiológica (DDMF) y estas estaban en el laboratorio 28 días. Para el cultivar ‘Chévere’, la emergencia fue un poco más tardía, ya que los adultos de A. obtectus comenzaron a emerger cuando se colectaron vainas con 21 DDMF, igual que en ‘Velazco Largo’, pero en este caso las vainas estaban en el laboratorio 35 días después de la colecta. En el cultivar ‘Cuba Cueto 25-9N’, la emergencia de adultos fue la más tardía. En este cultivar se detectaron adultos cuando se colectaron las vainas después de 28 DDMF y estas estaban en condiciones de laboratorio 28 días.

Las diferencias detectadas entre los cultivares pudieran indicar una preferencia de ovoposición en condiciones de campo para esta especie, por uno u otro cultivar; dicho comportamiento fue señalado con anterioridad por Kananji (1111. Kananji G. A study of bruchid resistance and its inheritance in malawian dry bean germplasm. Tesis en Opción al Grado de Doctor en Ciencias. University of KwaZulu-Natal, Republic of South Africa. 2007. 151p.). Sin embargo, en esta investigación, al parecer, los resultados están más ligados al ciclo biológico de los cultivares que a la conducta del insecto, ya que a medida que se reduce el ciclo del cultivo, sus vainas y granos están más rápidamente disponibles para ser infestados. Ello pudo ser por varias causas, aunque se ha señalado que la disminución de la humedad del grano más rápidamente fue una de las causas fundamentales (1111. Kananji G. A study of bruchid resistance and its inheritance in malawian dry bean germplasm. Tesis en Opción al Grado de Doctor en Ciencias. University of KwaZulu-Natal, Republic of South Africa. 2007. 151p.).

Al analizar si la especie A. obtectus infestaba en estado óptimo de madurez de cosecha, no se detectó la presencia de insectos en las vainas colectadas en las cinco localidades de Mayabeque estudiadas. Ello confirma que con una cosecha en el momento óptimo se puede evitar la infestación en campo por esta especie.

Se pudo apreciar que en todas las muestras hubo presencia de huevos en la testa de los granos recolectadas, con excepción del frijol rojo colectado en el INCA (muestra: SJ-INCA-R-2) (Figura 1).

Este aspecto indica la presencia de Z. subfasciatus, ya que es característico en esta especie que la hembra deposite sus huevos en la testa de las semillas (1212. Ferreira AM. Subsídios para o estudo de uma praga do feijão (Zabrotes subfasciatus Boh. - Coleoptera, Bruchidae) dos climas tropicais. Garcia de Orta. 1960;8(3):559-581.,1313. Gallo D, Nakano O, Silveira Neto S, Carvalho RPL, Batista GC, Berti-Filho, et al. Manual de entomologia agrícola. (Primera). São Paulo: Agronômica Ceres. 1988, 649p. ,1414. Vélez AR. Plagas Agrícolas de Impacto Económico en Colombia: Bionomía y Manejo Integrado. 2.ed. Universidad de Antioquia. 1997. 482p. ISBN: 9586552675). La ausencia de huevos en la testa de los granos de la muestra JS-INCA-R-2 puede sugerir que la especie que está presente en esta muestra es A. obtectus, ya que en los granos se observaron los daños típicos que causan estas especies de brúquidos (galerías de salidas de los adultos). Sin embargo, se hace necesario esperar la emergencia de adultos para confirmar la especie en cuestión.

Por otro lado, en la materia inerte de las muestras Güines-C-1-N, SJ-UNAH-N, SJ-INCA-C-1 y SJ-INCA-R-2, se detectaron huevos, aspecto que también caracteriza la especie A. obtectus.

Se pudo observar que ambas especies se encontraron en condiciones de almacén. Sin embargo, la especie predominante fue Z. subfasciatus que se identificó en el 94,73 % de las muestras colectadas y solo en el 21,05 % de las muestras se identificó la especie A. obtectus.

Se detectó una mayor infestación con la especie Z. subfasciatus que con la especie A. obtectus (Figura 2). Solo en tres de las muestras tomadas hubo presencia de las dos especies (Güines-C-1-N, SJ-UNAH-N y SJ-INCA-C-1).

En las muestras infestadas con Z. subfasciatus, el mayor número de insectos emergidos se detectó en Melena-N-1, Melena-R-2 y SJ-Mulato-B-1, sin diferencias estadísticas entre ellas y con un promedio de insectos totales emergidos de 40, 33 y 39, respectivamente. En las muestras donde se detectó la presencia de A. obtectus, el número total fue mucho menor, pues osciló entre 0 y 5; el mayor número de insectos emergidos de esta especie se detectó en las muestras SJ-INCA-C-1 y SJ-INCA-R-2 (55. Yus Ramos R. Genera de Coleópteros de la Península Ibérica e Islas Baleares: familia Bruchidae (Coleoptera, Chrysomeloidea). Boln. Asoc. Esp. Ent. 2007;31(1-2):65-114.), sin diferencias estadísticas entre ellas (Figura 2).

Era de esperar la mayor presencia de Z. subfasciatus respecto a A. obtectus en las condiciones de almacenamiento de frijol común en Cuba. Algunos autores (33. Guzzo EC, Vendramim JD, Lourenção AL, Chiorato AF, Carbonell SAM, Corrêa OMB. Adult attractiveness and oviposition preference of Zabrotes subfasciatus toward genotypes of common bean Phaseolus vulgaris. Phytoparasitica. 2018;46:645-651.), al referirse a las condiciones que favorecen el desarrollo de Z. subfasciatus, especifican que esta especie predomina en condiciones agroclimáticas tropicales o subtropicales, con menor altura sobre el nivel del mar (inferior a los 1000 m.s.n.m.), condiciones que prevalecen en los agroecosistemas de Cuba. Por otra parte, el desarrollo de A. obtectus se favorece a altitudes superiores a los 800 m.s.n.m.; condiciones que en todo el territorio nacional prevalecen en regiones montañosas donde se explota en menor cuantía el cultivo del frijol. Por ello, se puede favorecer más la presencia de Z. subfasciatus en los almacenes tanto de los agricultores, donde el destino del frijol es para semilla de la próxima campaña y para el consumo propio, como en almacenes de entidades donde el destino del frijol es para consumo de la población.

La presencia de A. obtectus en las muestras Güines-F-N-1 y SJ-UNAH-N-1 pudo deberse a las condiciones de refrigeración en la primera o al origen importado de estas muestras. Asimismo, la presencia de esta especie en las muestras SJ-INCA-C-1 y SJ- INCA-R-2 pudo estar relacionada con las condiciones de aclimatación del germoplasma que condiciona temperaturas más frescas y pueden favorecer el desarrollo de A. obtectus en los granos almacenados.

La presencia de ambas especies en las muestras Güines-C-1-N, SJ-UNAH-N y SJ-INCA-C-1 es un fenómeno normal. Vilca et al. (1515. Vilca Mallqui KS, Oliveira EE, Guedes RNC. Competition between the bean weevils Acanthoscelides obtectus and Zabrotes subfasciatus in common beans. Journal of Stored Products Research. 2013;55:32-35.) informaron que ambas especies pueden estar en el mismo almacén, aunque la predominancia entre ellas se favorece según las condiciones climáticas del almacén.

A su vez, Faure et al. (1616. Faure B, Benítez R, García A, Ortega L. Manual para la producción sostenible del frijol común. Instituto de Investigaciones de Granos. 2017) aseveraron la presencia de ambas especies como plagas importantes en los granos de frijol almacenados. Sin embargo, no existen informes hasta la fecha que indiquen cuál es la especie que más predomina en las condiciones de almacén en todo el territorio nacional. Según Rodríguez et al. (1717. Rodríguez H, Acutín Y, Fernández N, Suris M, Ramírez S, Miranda I, et al. Percepción de productores de granos del municipio Guanabacoa, Cuba, sobre la incidencia de las plagas de almacén. Rev.Prot.Veg. 2019;34(1):1-6.), en una encuesta realizada en Guanabacoa (La Habana), los productores de dicho municipio carecen de las instalaciones especializadas para la conservación de los granos, por lo que esta se realiza por métodos artesanales, donde se destaca la utilización de frascos plásticos de diferentes tipos y tamaño. En estas condiciones, los granos son diana de las plagas, a lo cual se adiciona el limitado conocimiento sobre las metodologías para realizar monitoreo de plagas en los almacenes (1616. Faure B, Benítez R, García A, Ortega L. Manual para la producción sostenible del frijol común. Instituto de Investigaciones de Granos. 2017).

En un estudio desarrollado por Pérez et al. (1818. Pérez E, Miralles L, Hernández G, Navarro A, Almaguel L. Implementación del manejo integrado de plagas con la inclusión de transferencias tecnológicas en almacenes, silos, instalaciones industriales y transportación de alimentos como alternativa al bromuro de metilo en Cuba. La Habana: CIDISAV. 2011. 62p.), en La Habana, para identificar las plagas de almacén en entidades de comercio (grano de frijol para el consumo humano) y establecer un sistema de manejo integrado de plagas (MIP), identificaron la presencia de 17 especies de insectos donde se incluía a Z. subfasciatus. Sin embargo, dentro de estas especies no informaron la presencia de A. obtectus. En esta investigación se tomaron muestras de frijol consumo, en entidades de comercio y en fincas de agricultores, frijol que tenía el propósito de semilla (certificada y no certificada) en almacenes especializados y almacenes de los propios productores y en ambas condiciones la predominancia fue a favor de Z. subfasciatus.

Los resultados de este experimento indican la mayor predominancia de Z. subfasciatus en condiciones de almacén y mayores índices de infestación de esta especie. Sin embargo, en condiciones de campo, no se detectó infestación por Z. subfasciatus. La presencia de A. obtectus en condiciones de campo es baja y parece estar ligada al grado de madurez de los diferentes cultivares de frijol, ya que al colectar vainas en el momento óptimo de cosecha no emergieron ninguna de estas especies.

Este aspecto está en concordancia con lo informado por el Especialista de Protección de Plantas y Cuarentena Vegetal de la Estación Territorial de Protección de Plantas que atiende el territorio donde se desarrolló el trabajo¹

Ángel Miranda Domínguez (2021). Comunicación personal.

La mayor presencia de Z. subfasciatus, con índices de infestación que pueden ocasionar grandes pérdidas de grano almacenado y con las condiciones ambientales favorables para su desarrollo, sugiere el uso de estrategias que garanticen el control eficiente de esta plaga. Tales estrategias, además de ser eficientes, deben ser asequibles para los productores, ya que este grano se produce mayoritariamente en el sector agrícola no estatal con bajo insumos agrícolas, por lo que los agricultores generalmente no tienen acceso a insumos costosos para el control de plagas.

El uso de la resistencia genética, como uno de los métodos para el control de los brúquidos, puede ser una herramienta eficiente para disminuir las pérdidas por esta plaga en condiciones de almacén, especialmente de los pequeños agricultores. Para ello, se requiere identificar si existe resistencia entre los materiales que se producen en Cuba al compararla con las accesiones de donde proviene la fuente de resistencia e introducir materiales promisorios para este carácter, que puedan ser seleccionados y/o utilizados en el programa de mejoramiento nacional.