Estudio toxicológico de pesticidas y otras estrategias utilizadas para el control del descortezador (Dendroctonus spp.) en México

Abstract

RESUMEN Los pesticidas piretroides y semioquímicos son utilizados en los bosques de coníferas del hemisferio norte para controlar escarabajos descortezadores (Dendroctonus spp.); sus residuos pueden depositarse en el suelo del bosque y alcanzar los depósitos de agua a través de la escorrentía y afectar a organismos no diana, como los invertebrados de agua dulce y los que viven en suelo y sedimento. Por lo tanto, evalué la toxicidad letal y crónica (inhibición de la reproducción) y la bioacumulación de tres insecticidas piretroides (bifentrina, cipermetrina y deltametrina) y dos semioquímicos (verbenona y 3-metil-2-ciclohexen-1-ona) en dos invertebrados de agua dulce: el cladócero Alona guttata y el rotífero Lecane papuana. Además, evalué la capacidad de bioacumulación en el insecto descortezador Dendroctonus mexicanus y la persistencia del insecticida bifentrina en ecosistema bosque (agua, suelo y sedimento) después de su aplicación por saneamiento. Para las especies acuáticas, bifentrina fue el compuesto más tóxico de los químicos probados (CL50 de 20.15 x10-3 mg L-1 en L. papuana y 6.13 x10-3 mg L-1 en A. guttata), y cipermetrina fue el piretroide con cargas corporales más elevadas, tanto letales como crónicas, pero fue el compuesto que menos se acumuló en el insecto. Los semioquímicos mostraron cargas corporales 12 veces más altas que los piretroides y, por lo tanto, fueron menos tóxicos. Por otro lado, la bifentrina mostró fuerte persistencia en las matrices de bosque después de 139 días de su aplicación, observándose que las concentraciones aumentaron con respecto al tiempo en las tres matrices evaluadas. Estos resultados mostraron que los semioquímicos son una herramienta segura para los invertebrados de agua dulce probados en comparación con los insecticidas piretroides. Cipermetrina fue el compuesto menos tóxico, con CL50 de hasta 60.36 mg L-1 en los organismos no diana (zooplancton) y el más tóxico en el organismo diana (D. mexicanus) (CL50 de 5.037 mg L-1) de los piretroides probados y, por lo tanto, podría considerarse un buen candidato para controlar los brotes del escarabajo de la corteza de las coníferas. Palabras clave: Semioquímicos, Piretroides, MCH, Verbenona, zooplancton

ABSTRACT Pyrethroid pesticides and semiochemicals are used throughout the world to control conifer bark beetles (Dendroctonus spp.); its residues can be deposited in the soil forest and reach water reservoirs through runoff and affect non-target organisms such as freshwater invertebrates and those that live in soil and sediment. Therefore, I evaluated the lethal and chronic toxicity (inhibition of reproduction) and the bioaccumulation of three pyrethroid pesticides (bifethrin, cypermethrin and deltamethrin) and two semiochemicals (verbenone and 3-methyl-2-cyclohexen-1-one) in two freshwater invertebrates: the cladoceran Alona guttata and the rotifer Lecane papuana. In addition, I evaluated the bioaccumulation capacity in the bark beetle Dendroctonus mexicanus and the persistence of the insecticide bifenthrin in the forest ecosystem (water, soil, and sediment) after its application by sanitation. For aquatic species, bifenthrin was the most toxic compound of the tested chemicals (LC50 20.15 x10-3 mg L-1 on L. papuana and 6.13 x10-3 mg L-1 on A. guttata), and cypermethrin was the pyrethroid with the highest body burdens, both lethal and chronic, but it was the compound that accumulated the least in the insect. Semiochemicals showed body burdens 12-fold higher than pyrethroids, and therefore were less toxic. On the other hand, bifenthrin showed strong persistence in forest matrices after 139 days of its application, observing that the concentrations increased with respect to time in the three matrices evaluated. These results showed that semiochemicals are a safe tool compared to pyrethroid insecticides for freshwater invertebrates tested here. Cypermethrin was the least toxic in non-target organisms (zooplankton) (LC50 60.36 mg L-1) and the most toxic in target organism (D. mexicanus) (LC50 5.037 mg L-1) of the pyrethroids tested and could therefore be considered a good candidate for controlling bark beetle outbreaks of conifers. Keywords: Semiochemicals, Pyrethroids, MCH, Verbenone, zooplankton.