INTRODUCCIÓN

En Latinoamérica y en los países asiáticos la plaga que más problemas ha causado en los cultivos de arroz en los últimos años es el Caracol manzana, disminuyendo los rendimientos significativamente (^{Horgan, Stuart y Kudavidanage, 2014}; Diaz, 2014; ^{Castillo Ruiz et al., 2018}; ^{Carvalho, Gosmann y Turcato, 2019}). Las pérdidas pueden alcanzar hasta el 60-90% de las plantas, pudiendo comer de 7 a 24 plantas por día (^{Horgan, 2017}). Por eso el caracol manzana dorado, Pomacea canaliculata (Lamarck), está considerado entre 100 de las peores especies invasoras del mundo (^{Global Invasive Species Database, 2013}).

El caracol manzana es un gasterópodo neotropical polifágico de agua dulce (^{Attademo, Lajmanovich, Peltzer y Junges, 2016}; ^{Carvalho et al., 2019}). Para su alimentación prefieren las plantas tiernas de arroz causándoles la muerte, especialmente en la siembra directa y de trasplante temprano (Arias, Vivas & Jinés, 1989). Además, los caracoles manzana son portadores del parasito Angiostrongylus cantonensis causantes de la meningitis eosinofílica en humanos (^{Cowie, 2013}).

Para reducir las poblaciones de P. canaliculata se usan controles fitosanitarios como los molusquicidas (^{Shen, Wang, Liu y Zou, 2018}). Los molusquicidas se pueden clasificar como oxidantes y no oxidantes. La primera clase de compuestos incluye permanganato de potasio, peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, bromo, etc., mientras que la segunda clase de compuestos incluye compuestos de amonio cuaternario y policuaternario, aromáticos hidrocarburos, metaldehído, niclosamida, metales como cobre, plata y sus sales y quelatos (^{Naghma, Zehra, Nasir, Imtiaz y Sikender, 2017 Rhys, 2018}).

Los productos químicos no oxidantes presentan una función biológica específica sistémica, mientras que los oxidantes actúan de contacto, en el caso de animales les afecta su sistema respiratorio y digestivo (^{Pandiselvam, Subhashini, Banuu, Anjineyulu, Ramesh y Shahir, 2016}). Muchos de estos molusquicidas son tóxicos para organismos no objetivo y pueden causar serios riesgos ambientales.

Aunque el uso de pesticidas es omnipresente, se están desarrollando continuamente nuevos métodos de control de plagas, como el uso del control biológico (^{Abdollahzadeh, Sharifzadeh y Damalas, 2016}), la aplicación de ozono y sus subproductos (^{da Silva et al., 2019}; ^{Alwi, 2017}), tratamiento ultravioleta, el uso de extractos de plantas (^{de Carvalho y Mello-Silva, 2018}). Los cuales son alternativas que no afectan el medio ambiente y la salud humana porque tienden a no dejar residuos tóxicos y son biodegradables (^{Geraldine, Lengai, Muthomi y Mbega, 2020}).

Uno de los molusquicidas mejor aceptados en la comunidad orgánica es el cobre. Pero el manejo del cobre como molusquicida exige cuidados debido a que pueden acumularse en los sedimentos de agua (^{McCartney, 2016}). El cobre quelatado tiene la ventaja de demorar considerablemente más tiempo en sedimentarse que las formas inorgánicas, por lo que se requiere menos cobre para eliminar los organismos objetivo (^{Wang, Liu, Song, Khan y Qiu, 2019}). Por lo tanto, en comparación con el sulfato de cobre, los productos de cobre quelado, aunque son más caros, son efectivos a tasas más bajas, reduciendo así el potencial de impactos ambientales especialmente en especies no objetivo (Leslie, 1992).

En base a todo lo expuesto se plantea estudiar el efecto de una solución de quelato de cobre y agua ozonizada en el grado de mortalidad del caracol manzana en condiciones in vitro para mejorar la efectividad y al mismo tiempo reducir el uso de productos con cobre que también tienen desventajas a largo plazo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Lugar de estudio

El ensayo in vitro se realizó en las instalaciones del Laboratorio de Suelos, Aguas y Plantas de la Universidad Católica de Santiago de Guayaquil (UCSG), en la ciudad de Guayaquil, Ecuador.

Ozonización del agua

Se utilizó un generador de ozono (O₃) de tipo descarga por corona con un reactor, enfriado con agua al ambiente, de 20 g O₃/h, este a su vez alimentado por un tanque con gas O₂ al 99,99%. La ozonización del agua se realizó por medio de burbujeo con una piedra difusora de carburo de silicio, conectada por medio de mangueras de silicón a la salida de ozono del equipo. Después del burbujeo se midió la concentración de ozono disuelto con un colorímetro (CHEMetrics®) hasta llegar a 2 ppm. Se utilizó 2 ppm porque de acuerdo con investigaciones previas realizadas por ^{Llerena, Castaño y Aguirre (2017}) esta concentración controla el hongo causal de la Sigatoka Negra (Pseudocercospora fijiensis) y se estimó que podría tener algún efecto en el control del caracol manzana.

Ensayo in vitro

El ensayo se realizó en base a la metodología propuesta por la ^{OMS (1965}). Se estudiaron cinco tratamientos (Tabla 1) con seis repeticiones y en cada tratamiento se colocaron 50 caracoles en total. Los caracoles fueron obtenidos de una plantación de arroz. El tiempo de exposición de los caracoles con el principio activo fue de 24 horas y se lo realizó en recipientes rectangulares de 60 cm x 60 cm para simular las condiciones de campo. En el ensayo se evaluaron las dosis de 1 L y 2 L de quelato de cobre y la influencia del ozono, con concentración de 2 ppm, en el grado de mortalidad del caracol. El quelato de cobre utilizado tiene un 14% de cobre quelatado con ácido etilendiaminotetracetico (EDTA).

Los individuos que no mostraron signos vitales después de inclinarse con una aguja se contaron como muertos, mientras que los caracoles que mostraban movimientos o una viabilidad reducida se contaron como sobrevivientes.

La mortalidad de los caracoles se evaluó al día siguiente después del tratamiento. Se recogieron todos los caracoles dentro del recipiente, se lavaron con agua y se dejaron recuperar durante 24 h. El porcentaje de mortalidad (IM) se basó en la observación de caracoles muertos encontrados en un número total de individuos.

IM= (Número de caracoles muertos/ Número total de caracoles) * 100.

Análisis de datos

Con el programa estadístico InfoStat los datos fueron sometidos al análisis de varianza (ANOVA). La prueba de significancia utilizada fue el Test de Duncan al 5%.

RESULTADOS Y DISCUSION

En la presente investigación se puede observar la efectividad del cobre y del agua ozonizada como molusquicida. Los resultados del ensayo (Tabla 2) muestran la incidencia del quelato de cobre combinado con agua ozonizada en el grado de mortalidad del caracol manzana.

De los resultados se observa que existen diferencias significativas entre los tratamientos (P<0.05)

Se puede observar en la Tabla 2 que la efectividad del quelato de cobre es óptima debido a que es mayor al 90%. Además, al aumentar la dosis de quelato de cobre el índice de mortalidad (IM%) también aumenta.

Resultados similares fueron encontrados por ^{Reddy, Ponder y Fried (2004}) en este caso en Echinostome cercariae en el cual observaron que el cobre a concentraciones tan bajas como 0,01% fue tan efectiva en controlar los caracoles al 100% en un tiempo de 2 h. Por su parte, ^{Wise, Mischke, Greenway, Byars y Mitchell (2006}) demostraron que la aplicación uniforme de entre 2,5 y 5,0 ppm de sulfato de cobre controló en más del 96% al caracol de cuerno de carnero (Planorbella trivolvis). ^{Froelich, Reimink y Rudko (2019}) en otra investigación confirmaron que el ion Cu²⁺ es efectivo para controlar el caracol Planorbella trivolvis en condiciones de campo.

Según estudios histopatológicos realizados por ^{Dummee, Tanhan, Kruatrachue, Damrongphol y Pokethitiyook (2015}) en caracoles manzana expuestos a dosis sub-letales de sulfato de cobre, encontraron varias alteraciones en el epitelio de branquias, y en el tracto digestivo (esófago, intestino, recto). Además, ^{Brix, Esbaugh y Grosell (2011}) indicaron que el Cu²⁺ es un antagonista de Na⁺, por lo tanto, los organismos acuáticos de agua dulce tienen una capacidad reducida para captar activamente Na⁺ afectando así al metabolismo del caracol.

El agua ozonizada también demostró tener un efecto molusquicida aunque de mucha menor incidencia que el quelato de cobre como se demuestra en el tratamiento T5 en el cual solo se usó agua ozonizada a 2 ppm y el grado de mortalidad fue de 6,33% siendo este muy leve. En este sentido podemos sugerir que a 2 ppm el agua ozonizada tiene un efecto mínimo como molusquicida oxidante frente al caracol manzana. Lo que concuerda con ^{Klerks y Fraleigh (1991}) y ^{Lake y Hofmann (2019}), que indican que, aunque posean cierto efecto toxico, los molusquicidas oxidantes basados en peróxidos requiere una exposición casi continua para inducir la mortalidad, debido a que el molusco se protegería cuando se aplique el producto, lo que puede ser no viable para el agricultor, en especial a los arroceros, que es donde más afecta esta plaga.

No obstante, la inclusión de agua ozonizada en los tratamientos con quelato de cobre potencializa el efecto mortal en los caracoles manzana, como se evidencia en la Tabla 2 los tratamientos T3 y T4 obtuvieron IM% más altos que los tratamientos T1 y T2 en los cuales no se usó agua ozonizada. Esto se debe a un doble mecanismo de acción oxidante y no oxidante. ^{Rhys (2018}) sugiere que los productos químicos no oxidantes en combinación con los oxidantes pueden complementar las deficiencias encontradas del mismo evidenciándose en los resultados del presente estudio. El tratamiento T4 fue el de mayor acción molusquicida con 97,67% de IM%, indicándose que es una excelente alternativa al uso de molusquicidas sintéticos.

CONCLUSIONES

Los ensayos realizados en esta investigación indican que el quelato de cobre es una sustancia óptima para el control del caracol manzana (Pomacea canaliculata), y una buena alternativa al uso de molusquicidas químicos como la niclosamida y el metaldehído. Además, al contrario del sulfato de cobre, el quelato de cobre es usado en menores cantidades reduciendo el potencial toxico a organismos no objetivo. Se recomienda investigar a nivel de campo en cultivos de arroz con la dosis de 2 L/Ha de quelato de cobre en combinación con agua ozonizada a 2 ppm.