WO2019129908A1 - Procedimiento para el control eficaz de plagas de insectos cocoideos - Google Patents

Procedimiento para el control eficaz de plagas de insectos cocoideos Download PDF

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WO2019129908A1
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Ismael Navarro Fuertes
Sandra VACAS GONZÁLEZ
Vicente Navarro Llopis
Javier MARZO BARGUÉS
Jaime Primo Millo
Alejandro Carbonell Garcia
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Ecologia Y Proteccion Agricola, S.L.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/18—Vapour or smoke emitting compositions with delayed or sustained release
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01N49/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing compounds containing the group, wherein m+n>=1, both X together may also mean —Y— or a direct carbon-to-carbon bond, and the carbon atoms marked with an asterisk are not part of any ring system other than that which may be formed by the atoms X, the carbon atoms in square brackets being part of any acyclic or cyclic structure, or the group, wherein A means a carbon atom or Y, n>=0, and not more than one of these carbon atoms being a member of the same ring system, e.g. juvenile insect hormones or mimics thereof
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    • A01N27/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing hydrocarbons

Definitions

  • the present invention is framed in the technical sector of pest control, in particular the present invention refers to the biorational control of cocoid insect pests (Order Hemiptera, Coccoidea Superfamily).
  • the cocoido or scale insects are one of the most difficult pests to handle. They are sucking insects that attack a wide range of plant species including crops of economic importance. To date, approximately 7,800 species of scales distributed in 49 families have been described (Garc ⁇ a-Morales et al ScaleNet: Scale insects (Coccoidea) database (http://scalenet.info) 2016). However, the armed scales (Family Diaspididae), the soft scales (Family Coccidae) and the woodlice (Family Pseudococcidae) constitute a considerable group of agricultural pests that generate, even at low densities of infestation, serious problems and high economic losses.
  • biorational methods such as growth regulators, biological control agents and semiochemicals, among which sexual pheromones stand out.
  • Growth regulators include substances such as: azadirachtin, buprofezin, phenoxycarb and / or pyriproxyfen, which have low toxicity to vertebrates, but can be harmful to both natural parasitoid enemies (Rothwangl et al. Journal of Economic Entomology 2004, 97, 1239-1244) as for beneficial arthropods (Fourrier et al PLoS One 2015, 10 (7), e0132985).
  • Biological control agents that is, parasitoids and predators of cocoid or scale insects, are considered the preferred means of defense from the ecological point of view. However, to date this type of method has not been shown to be able to provide, on its own, an acceptable control of the populations of these insects, nor to keep them below the pest threshold.
  • sex pheromones are chemical compounds emitted, generally, by the female in order to attract males for mating. These semiochemicals are specific to each species, are biodegradable, do not affect beneficial insects and favor natural biological balance.
  • sex pheromones of 26 species of scale insects have been identified: 7 species of the family Diaspididae, 3 species of the family Margarodidae and 16 species of the family Pseudococcidae (Zou et al Natural Product Reports 2015, 32,1067- 11 13; Tabata et al Journal of Chemical Ecology 2016, 42, 1193-1200; Tabata et al Journal of The Royal Society Interface 2017, 14, 20170027).
  • sex pheromones In the particular case of the insects of the Coccoidea superfamily, the use of sex pheromones is mainly aimed at the detection and monitoring of populations, and only in In the case of two species, Aonidiella aurantii Maskell (Scalebur®, Ecology and Agricultural Protection, Valencia) and Planococcus ficus Signoret (CheckMate® VMB-XL, Suterra, Bend, USA), sexual pheromone diffusers are commercialized for their control using the technique of sexual confusion.
  • Aonidiella aurantii Maskell Scalebur®, Ecology and Agricultural Protection, Valencia
  • Planococcus ficus Signoret CheckMate® VMB-XL, Suterra, Bend, USA
  • triatomines are sensitive to carbon dioxide only at the beginning of the night, when they leave their shelters to feed themselves and the pheromones of aggregation at dawn, when they return to their shelters (Bodin et al Journal of Insect Physiology 2008, 54, 1343-1348).
  • species of the Coccoidea superfamily by placing a source of sexual pheromone emission within the natural semiochemical matrix, only catches of males are observed in a certain daily time slot (Levi-Zada et al Naturwissenschaften 2014, 101, 671-678).
  • the response or behavior of the males of the Coccoidea superfamily within the entangled semiochemical matrix can constitute a complex system with emergent properties (Ritter-Ortiz et al Globalization 2011, rcci.net/globalization), which is conditioned by stimuli or diverse codes (olfactory response, sensory adaptation, communication mechanism, learning, behavior, male longevity, sexual activity of males, toxicity of different substances, etc.) that may be known or not.
  • the present invention solves the problems described in the state of the art by the preparation of an artificial semiochemical matrix, within the complex adaptive systems that make up the societies or colonies of cocoid insects, which makes it possible to optimize the effective flow rate of at least one semiochemical that implies the drastic reduction of the use of sexual pheromone per hectare, applying in this way a biorational control of these pests in an economically viable way.
  • the present invention relates to a method for determining the effective flow rate for the effective control of at least one pest of cocoid insects comprising the following steps:
  • n diffusers of at least one semiochemical with an initial emission flow-1 substantially constant and known, where n is the number of diffusers, n being greater than or equal to 1,
  • At least one block comprising m diffusers of said at least semiochemical, with a substantially constant emission flux and equal to the initial emission flux-1 of stage i), combined with a capture device of male insects, where m is the number of diffusers, m being greater than or equal to
  • MY at least one block comprising m diffusers of said at least semiochemical with a substantially constant emission flow and different from the initial emission flow-1 of steps i) and ii), combined with a male insect capture device, where m is the number of diffusers, where m is greater than or equal to 1,
  • v. at least one block comprising m diffusers of said at least semiochemical with an emission flux equal to effective flow 1 of stage b), combined with a male insect capture device, where m is the number of diffusers, being m greater or equal to 1,
  • At least one block comprising m diffusers of said at least semiochemical with a substantially constant emission flow and different from the effective flow 1 of stage b), combined with a male insect capture device, where m is the number of diffusers, being m greater than or equal to 1,
  • step e) obtaining the final effective flow, by repeating step c), x times until the diffusers with an emission flow equal to the effective flow x, used to prepare the artificial semiochemical matrix x, comprise a greater number of male insects captured, f) obtaining the effective number of diffusers per unit area, by preparing at least one artificial semiochemical matrix in which the emission flow is constant and equal to the final effective flow of stage e) and the number of diffusers it is variable and different from the one used in the previous stages, and that allows the effective control of at least one plague of coconut insects g) obtaining the effective flow through the product of the final effective flow and the effective number of diffusers per unit area.
  • effective control is one whose evaluation of the damage produced by at least one pest of the Coccoidea superfamily is less than 5%, or equivalent to the damages obtained by using authorized pesticide treatments.
  • effective flow refers to the emission flow of at least one semiochemical that released at a substantially constant velocity, acts on the cocoid species and causes a maximum of captures of males of at least one species of cocoids, in an intertwined semiochemical matrix.
  • effective number of diffusers refers to the number of diffusers with effective flow that uniformly distributed per unit area (hectare, m 2 , etc.) make up the artificial semiochemical matrix that allows the target pest to be controlled, obtaining a control effective.
  • the term "effective flow rate" in the present invention is understood as the product of the combination of the final effective flow and the effective number of diffusers, which expressed in mg / ha / day, indicates the required semiochemical requirements per unit of area , in this case the hectare, for the creation and maintenance of the artificial semiochemical matrix through which an effective control of at least one coconut pest is obtained.
  • the term "natural semiochemical matrix” refers to the set of volatile molecules involved in the communication between all the species present in the environment of a certain crop, including the set of semiochemicals emitted by the females of at least one species coccoidea, to attract or provoke in the males a response of copulation.
  • the term “artificial semiochemical matrix” refers to the set of molecules of at least one semiochemical released to the medium artificially, by means of the use of an insect-affecting device with a specific emission point density and with a semiochemical emission flow substantially constant.
  • intertwined semiochemical matrix refers to the set formed by the artificial semiochemical matrix and the natural semiochemical matrix existing in a given culture.
  • the diffusers of at least one semiochemical are distributed homogeneously within the semiochemical matrix.
  • the semiochemical is a sex pheromone.
  • the semiochemical is selected from the group consisting of:
  • Carboxylic acids with a carbon atom number comprised between 2 and 40 ie chemical compound containing at least one terminal carboxyl functional group
  • which may be linear or cyclic, and may be optionally substituted by one or more substituents, or any of its salts.
  • Carboxylic esters with a carbon atom number comprised between 2 and 40 i.e. chemical compound containing at least one carboxyl functional group
  • which may be linear or cyclic, and may be optionally substituted by one or more substituents
  • Hydrocarbons which can be saturated or unsaturated (i.e. alkenes or alkynes with different degrees of saturation) with a number of carbon atoms comprised between 2 and 40, linear or cyclic, and can also be optionally substituted by one or more substituents,
  • Ketones ie chemical compound containing at least one carbonyl functional group
  • lines or cyclics which may also be optionally substituted by one or more substituents, and optionally, may include in its skeleton one or more heteroatoms, preferably nitrogen,
  • Alcohols ie, chemical compound containing at least one hydroxyl group
  • a carbon number between 3 and 40 which may be primary (ie ROH), secondary (ie RR'OH) or tertiary (ie RR 'R'OH), linear or cyclic, and in addition they may be optionally substituted by one or more substituents
  • Amines with a carbon atom number comprised between 0 (ie ammonia) and 40 which may be primary (ie RNH 2 ), secondary (ie RR'NH) or tertiary (ie RR'R "NH), linear or cyclic, and in addition they may be optionally substituted by one or more substituents, or any of their salts,
  • Aldehydes ie chemical compound containing at least one aldehyde functional group
  • a carbon atom number comprised between 1 and 40, optionally substituted by one or more substituents
  • Sulfur compounds which contain at least one sulfur atom in its skeleton, or any of its salts.
  • Ethers linear or branched, containing at least one oxygen atom, and optionally may have a cyclic or heterocyclic structure, e.g. ethyl furfuryl ether, or any of its mixtures.
  • Said one or more substituents are independently selected from the group consisting of optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl or optionally substituted silyl, wherein said one or more optional substituents in turn are independently selected from the group consisting of alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, acyl, carboxyl , halide, hydroxyl, ether, nitro, cyano, amido, amino, acylamido, acyloxide, thiol, thioether, sulfoxide, sulfonyl, thioamido, sulfonamido or silyl.
  • alkyl group is meant, in the context of the present invention, any straight or branched chain monovalent saturated hydrocarbon, which may optionally be cyclic or include cyclic groups, which may optionally include in its backbone one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur, and which may be optionally substituted by one or more substituents selected from halogen, hydroxyl, alkoxy, carboxyl, carbonyl, cyano, acyl, alkoxycarbonyl, amino, nitro, mercapto and alkylthio.
  • alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, ferf-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl.
  • aryl group is understood to mean an aromatic hydrocarbon preferably containing a number of carbon atoms comprised between 3 and 12 carbon atoms, more preferably between 6 and 12 carbon atoms, such as, for example, cyclopropenyl, phenyl, tropyl, indenyl, naphthyl, azulenyl, biphenyl, fluorenyl or anthracenyl.
  • This aryl group may be optionally substituted by one or more substituents which are selected from alkyl, haloalkyl, aminoalkyl, dialkylamino, hydroxyl, alkoxide, phenyl, mercapto, halogen, nitro, cyano or alkoxycarbonyl.
  • substituents which are selected from alkyl, haloalkyl, aminoalkyl, dialkylamino, hydroxyl, alkoxide, phenyl, mercapto, halogen, nitro, cyano or alkoxycarbonyl.
  • said aryl group may include in its backbone one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulfur.
  • the semiochemical is selected from the [(7 ⁇ , 3S) -2,2-dimethyl-3- (prop-1-en-2-yl) / [beta] -2-methylbutanoate] cyclobutyl)] methyl as the specific attractant of the species Acutaspis albopicta; (3S, 6R) -3-methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl acetate and (3S, 6S) -3-methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl acetate as specific attractants of the species Aonidiella aurantii; (3S) - (£) -6-isopropyl-3,9-dimethyl-5,8-decadienyl acetate as a specific attractant of the species Aonidilla citrina; (f / : ?, 2S) -cis-2-isopropenyl-1- (4'-methyl
  • the semiochemical is dispensed dissolved in an inert solvent, which allows to reach the effective flow by dragging the semiochemical itself, notwithstanding that the solvent itself can be a semiochemical in turn.
  • the present invention relates to a method for the effective control of at least one pest of cocoid insects comprising the diffusion of at least one semiochemical, in a device that allows the affectation of insects, with an effective flow rate obtained according to the method of the present invention.
  • insect affectation device refers to any device that has a series of particular characteristics to attract and / or affect males of at least one species of the Coccoidea superfamily, whether it is color, form, or any other physical or chemical characteristic, which causes a synergistic effect that increases the attraction of insects of the Coccoidea superfamily.
  • the usual colors for attracting insects are blue, red, white and yellow, the latter being especially preferred.
  • the present invention relates to the use of an effective flow rate comprised between 0.01-250 mg / ha / day of at least one semiochemical for the control of at least one pest of cocoid insects.
  • the at least one semiochemical is a sex pheromone. More in particular, the at least one semiochemical is selected from (/ ⁇ - 2-methylbutanoate of [(7S, 3S) -2,2-dimethyl-3- (prop-1-en-2-yl) cyclobutyl)] methyl (3S, 6Fl) -3-methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl acetate and (3S, 6S) -3-methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl acetate of (3S) - (£) -6-isopropyl-3,9-dimethyl-5,8-decadienyl, (l / : ?, 2S) -cis-2-isopropenyl-1- (4'-methyl-) acetate 4'-penten-1'-yl) -cyclobutane-ethanol, (5 / : ?, 6E) -5
  • the at least said semiochemical is combined with at least one toxic substance.
  • the substance can be mixed, or impregnated or in a suitable vehicle in any type of support that contains it.
  • toxic substance refers to any substance that causes the death of the insect., More specifically, it is a toxic substance for cocoid insects, more in particular, for cocoid insects selected from the group of the families Diaspididae and Pseudococcidae. .
  • the cocoid insects are selected from among Aonidiella aurantii, Aspidiotus nerii, Diaspidiotus perniciosus, Planococcus ficus, Planococcus citri, Pseudococcus viburni, Pseudococcus longispinus, Dysmicoccus grasii, Phenacoccus madeirensis and Pseudococcus calceolariae.
  • the toxic substance is selected from the group consisting of organophosphorus compounds, carbamates, neonicotinoids, diamides, benzoylureas, pyrroles, avermectins, butenolides or any of their mixtures.
  • the toxic substance is selected from the group consisting of: insecticides that act on the growth and development of insects (eg, juvenile hormone mimetic insecticides or inhibitors of chitin biosynthesis), insecticides acting on the nervous or muscular system of insects (eg acetylcholinesterase inhibitors), insecticides that act on insect respiration (eg inhibitors of mitochondrial ATP-synthase), insecticides that act on the digestive system of insects (eg, microbial disruptors of digestive membranes of insects), insecticides with mode of unknown or uncertain action as non-specific inhibitors (ie, multi-site inhibitors) or any of their combinations.
  • insecticides that act on the growth and development of insects eg, juvenile hormone mimetic insecticides or inhibitors of chitin biosynthesis
  • insecticides acting on the nervous or muscular system of insects eg acetylcholinesterase inhibitors
  • insecticides that act on insect respiration eg inhibitors of mitochondrial ATP-synthas
  • the toxic substance belongs to the family of chemical compounds called pyrethrins and pyrethroids.
  • pyrethroid compounds refers to chemical compounds obtained synthetically, which have a chemical structure similar to that of pyrethrins, which are organic compounds found in certain flowers in a natural way, e.g. plants of the genus Chrysantemum, such as Chrysanthemum cinerariaefolium.
  • the pyrethroid compounds being more toxic than the pyrethrins, and presenting a relatively short persistence.
  • In the insect act by contact and ingestion, on the central nervous system, exciting the insect at the muscular level and finally producing death by muscle contraction.
  • Illustrative examples of known pyrethroid compounds that can be used as said one or more toxic agent include, but are not limited to:
  • the at least one semiochemical diffuses at an effective rate for a period at least higher than the biological cycle of the pest of the cocoid insect in question.
  • the first copulas are started, preferably, for a period of more than one year.
  • the effective flow rate for each coconut species is described in Table 1.
  • the present invention provides surprisingly favorable results in several aspects, since by means of the method of the present invention a very significant reduction of the amount of semiochemicals released to the atmosphere is achieved when experimentally determining its effective flow rate, after determining the effective flow in the the intertwined semiochemical matrix. Obtaining the effective flow within the complex system that makes up the semiochemical matrix intertwined with all the variables involved included in the system, traditionally and until now have been treated independently (eg device, semiochemical formulation, color, shape, toxic etc.).
  • Figure 1 shows the effective flow-1 to iteration.
  • the graph of Figure 1 shows the total number of males of Aonidiella aurantii captured within the interlaced semiochemical matrix, as a function of the emission flux (pg / day) of (3S, 6RS-3-methyl) acetate -6-isopropenyl-9-decen-1-yl released, during the first iteration of the assay.
  • Figure 2 shows the effective flow - 2 to iteration.
  • the graph of Figure 2 shows the total number of males of Aonidiella aurantii captured within the interlaced semiochemical matrix, as a function of the emission flux (pg / day) of (3S, 6RS-3-methyl) acetate -6-isopropenyl-9-decen-1-yl released, during the second iteration of the assay.
  • Figure 3 shows the effective flow-3 to iteration.
  • the total number of males of Aonidiella aurantii captured in the intertwined semiochemical matrix is plotted, based on the emission flux (pg / day) of (3S, 6RS) -3 - acetate. liberated methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl, during the third iteration of the assay.
  • Figure 4 shows the effective flow-1 to iteration.
  • the total number of Pianococcus ficus males captured within the entangled semiochemical matrix is plotted, based on the emission flux (pg / day) of S-lavandulil senecioate released, during the first iteration of the essay.
  • Figure 5 shows the effective flow-2 to iteration.
  • the total number of Pianococcus ficus males captured within the entangled semiochemical matrix is plotted, based on the emission flux (pg / day) of S-lavandulil senecioate released, during the second iteration of the essay. Examples
  • Example 1 Obtaining, selecting and using an artificial semiochemical matrix to combat the coccoidea pest A. aurantii, in citrus crops.
  • an artificial semiochemical matrix 1 was generated, by placing 500 diffusers / ha, of initial emission flow-1, substantially constant of 300 pg / diffuser / day (optimum flow according to the state of the art) of acetate (3S) , 6flS) -3-methyl-6-isopropenyl-9-decen-1-yl.
  • the traps were placed on the trees at a height of 1, 5 m.
  • the traps used were sticky sheets of 9.5 x 15 cm and white.
  • the substantially constant emission flow diffusers were fixed in the center of the sticky sheet.
  • the sheets were replaced, intrablock rotation of the traps and reading of the captured males. Once the rotation of the traps was completed, it was observed that the catches corresponding to the emission fluxes of 15 pg / day were slightly higher (figure 3). That is, the final effective flow to combat this pest by using an artificial semiochemical matrix is 15 pg / diffuser / day.
  • the effectiveness of the treatments was evaluated according to the percentage of damaged fruits by means of a sampling before the harvesting of the fruits. To determine this percentage, the counting of the number of female A. aurantii scutes by fruit was made by the following protocol: 20 trees were randomly selected per hectare and, from each tree, 10 fruits were taken: 8 from the outside (of all the orientations and random) and two of the interior (random). A fruit that presented more than 10 escudos was considered damaged. In the case of treatment based on chemical control, an area equivalent to the rest of the treatments was evaluated for prospecting. These data demonstrated the sexual pheromone savings for the California red louse, A. aurantii.
  • the flow corresponding to the optimum flow according to the state of the art would correspond to 150 mg per hectare and day (300 pg / day (Vacas et al International Journal of Pest Management 2017, 63, 10-17) in 500 emission points per hectare) , while with the procedure described in the present invention, the value of the effective flow rate determined within the intertwined semiochemical matrix after successive iterations reached values of 2.5 mg per hectare and day (5 pg / day in 500 emission points) per hectare), which implies a decrease in the pheromone flow rate of 98%, obtaining a level of crop damage comparable to that obtained with the application of conventional chemical treatment (paraffinic oil). Comparatively, the control of A.
  • aurantii using the technique of sexual confusion uses around 35 g / ha / year of acetate (SS óflSj-S-methyl-e-isopropenyl-O-decen-l-yl, while applying the parameters proposed in this patent application would be advisable, but not limiting, to use 0.7 g / ha / year to combat the plague of the same semiochemical.
  • Example 2 Obtaining, selecting and using an artificial semiochemical matrix to combat the coccoidea pest Planococcus ficus, in table grape crops.
  • an artificial-1 semiochemical matrix was generated by placing 1,000 diffusers / ha, with a substantially constant emission flow of 300 pg / day of S-lavandulil senecioate (initial flow-1).
  • the choice of this initial emission flow is based on the average emission of the commercial diffusers for the control of this pest.
  • the traps were placed on the vines at a height of 2 m.
  • the traps used were sticky sheets of 9.5 x 15 cm and white.
  • the substantially constant emission flow diffusers were fixed in the center of the sticky sheet.
  • the sheets were replaced, intra-block rotation of the traps and reading of the captured males. Once the first rotation of the traps was completed, it was observed that those whose emission corresponded to the flows of 5 pg / day and 10 pg / day presented the highest number of captured males (figure 5).
  • the final effective flow to combat this pest by the use of an artificial semiochemical matrix is between 5 pg / diffuser / day and 10 pg / diffuser / day.
  • the effectiveness of the treatments was evaluated according to the percentage of clusters with the presence of Planococcus ficus, molasses or bold, by means of a sampling before the grape harvest. To determine this percentage, 20 random vines were taken per hectare and in each of them 20 clusters were checked, from which the 10 clusters closest to the center of the vine and the 10 furthest clusters were chosen, covering the entire length of the vine. Both clusters were taken in contact with primary branches, as well as isolated without touching any other branch. In total, 800 bunches per hectare were evaluated. The evaluation of the clusters was estimated according to the values shown in table 4:
  • the examples demonstrate that with the method of the present invention, in coccoid species, once the effective flow within the intertwined semiochemical matrix has been reached, it is significantly lower than that determined in the breast. of the natural semiochemical matrix by the methods described in the state of the art (optimal flow), but even more surprising is the finding of different combinations in the conformation of the artificial semiochemical matrix that allow optimal control of the pest.
  • This reduction of the semiochemical flow observed between the optimal flow and the effective flow, together with the reduction of the effective number of devices constitute a unique technical-economic combination (effective flow) that entails a very important reduction in the costs of the treatment , which allows this technique to be economically competitive against other methods of chemical and biological control.

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Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para determinar el caudal eficaz de al menos un semioquímico para el control de al menos una plaga de insectos cocoideos mediante una matriz semioquímica artificial, y el uso del caudal eficaz para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos, mediante la difusión de al menos un semioquímico.

Description

DESCRIPCIÓN
PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL EFICAZ DE PLAGAS DE INSECTOS
COCOIDEOS
Campo de la técnica
La presente invención se encuadra en el sector técnico del control de plagas, en particular la presente invención se refiere al control biorracional de plagas de insectos cocoideos (Orden Hemiptera, Superfamilia Coccoidea).
Estado de la técnica anterior a la invención
Los insectos cocoideos o escama (Orden Hemiptera, Superfamilia Coccoidea) son una de las plagas más difíciles de manejar. Son insectos chupadores que atacan a una amplia gama de especies de plantas incluyendo cultivos de importancia económica. Hasta la fecha se han descrito aproximadamente 7.800 especies de escamas repartidas en 49 familias (García- Morales et al ScaleNet: Scale insects (Coccoidea) database (http://scalenet.info) 2016). Sin embargo, las escamas armadas (Familia Diaspididae), las escamas blandas (Familia Coccidae) y las cochinillas (Familia Pseudococcidae) constituyen un grupo considerable de plagas agrícolas que generan, incluso a bajas densidades de infestación, graves problemas y elevadas pérdidas económicas.
Actualmente, el control químico es la técnica más utilizada para combatir a los insectos escama. Aplicaciones, sobre todo pulverizaciones a las plantas o al sustrato, de productos fitosanitarios organofosforados, carbamatos, piretrinas, etc, se llevan utilizando desde 1960. Posteriormente, se ha extendido el uso de insecticidas neonicotinoides y derivados de los ácidos tetrónico y tetrámico, además de los aceites minerales y vegetales, con cuestionables efectos sobre la fauna útil en los primeros (Kessler et al Nature 2015 521 (7550), 74-76) y fenómenos de fitotoxicidad en los segundos (Urbaneja et al Pest Management Science 2008, 64, 834-842). Sin embargo, el comportamiento críptico de los cocoideos, su protección mediante cobertura cerosa hidrofóbica que repele insecticidas hidrófilos, estados móviles, formación de colonias densas y la superposición entre generaciones, además de las resistencias desarrolladas por algunas plagas hacen ineficaces el uso de muchos insecticidas (Franco et al Biorational Control of Arthropod Pests 2009, pp. 233-278). Además, el uso y abuso de plaguicidas químicos genera residuos tóxicos, favorece el desarrollo de resistencias en los insectos plaga y afecta negativamente a los enemigos naturales, provoca la proliferación incontrolada de otras plagas como consecuencia de la reducción y/o eliminación de enemigos naturales y, en general, conlleva importantes riesgos y efectos en la salud humana y el medioambiente.
La alternativa al control químico para el manejo de estas plagas implica el uso de métodos biorracionales, como los reguladores de crecimiento, los agentes de control biológico y los semioquímicos, dentro de los cuales destacan las feromonas sexuales.
Dentro de los reguladores de crecimiento pueden encontrarse sustancias como: azadiractina, buprofezin, fenoxicarb y/o piriproxifen, las cuales presentan baja toxicidad para vertebrados, pero pueden resultar perjudiciales tanto para enemigos naturales parasitoides (Rothwangl et al Journal of Economic Entomology 2004, 97, 1239-1244) como para artrópodos beneficiosos (Fourrier et al PLoS One 2015, 10(7), e0132985).
Los agentes de control biológico, es decir, parasitoides y depredadores de insectos cocoideos o escama, se consideran el medio de defensa preferente desde el punto de vista ecológico. Sin embargo, hasta la fecha este tipo de método no ha demostrado ser capaz de proporcionar, por sí solo, un control aceptable de las poblaciones de estos insectos, ni mantenerlos por debajo del umbral de plaga.
Por otra parte, las feromonas sexuales son compuestos químicos emitidos, generalmente, por la hembra con el fin de atraer a los machos para el apareamiento. Estos semioquímicos son específicos de cada especie, son biodegradables, no afectan a los insectos beneficiosos y favorecen el equilibrio biológico natural. Hasta la fecha solo han sido identificadas las feromonas sexuales de 26 especies de insectos escama: 7 especies de la familia Diaspididae, 3 especies de la familia Margarodidae y 16 especies de la familia Pseudococcidae (Zou et al Natural Product Reports 2015, 32,1067-11 13; Tabata et al Journal of Chemical Ecology 2016, 42, 1193-1200; Tabata et al Journal of The Royal Society Interface 2017, 14, 20170027).
El uso de semioquímicos, feromonas y aleloquímicos, en el control de insectos ha ido creciendo en el control biorracional de plagas desde su implantación aproximadamente en 1960, pudiéndose encontrar múltiples publicaciones en el estado del arte. En las siguientes citas pueden encontrarse ejemplos exhaustivos de las técnicas de control utilizadas contra artrópodos: Dicke et al Journal of Chemical Ecology 1990, 16, 3091-3118; Agelopoulos et al Pest Management Science 1999, 55, 225-235; Renou et al Annual fíeview of Entomology 2000, 45, 605-630; Witzgall et al Journal of Chemical Ecology 2010, 36, 80-100; Maní et al Mealybugs and their Management in Agricultura! and Horticultura! crops 2016, Springer).
En el caso particular de los insectos de la superfamilia Coccoidea, el uso de feromonas sexuales está dirigido principalmente a la detección y seguimiento de poblaciones, y solo en el caso de dos especies, Aonidiella aurantii Maskell (Scalebur®, Ecología y Protección Agrícola, Valencia) y Planococcus ficus Signoret (CheckMate® VMB-XL, Suterra, Bend, EEUU) se comercializan difusores de feromonas sexuales para su control mediante la técnica de confusión sexual. Es destacable, que a diferencia de los lepidópteros, las feromonas sexuales de estas especies presentan estructuras químicas más complejas con estereoquímica definida, lo que en muchos casos hace su síntesis complicada, especialmente aquellas enantioselectivas, siendo su costo inasumible para un tratamiento con este tipo de técnica (Bakthavatsalam Mealybugs and their Management in Agricultura! and Horticultura! crops 2016, pp. 173-198). Por lo tanto, la disminución en el uso de feromona sexual en un tratamiento biorracional de estas especies es una necesidad sin resolver en la actualidad.
En el caso específico de las técnicas de atracción y muerte aplicadas para el control de insectos cocoideos mediante el uso de sus feromonas sexuales, encontramos varios autores que manifiestan la ineficacia de las mismas, por ejemplo contra el pseudocóccido Planococcus citri Risso (Franco et al Anais do Instituto Superior de Agronomía 2003, 49, 353-367) o el diaspídido A. aurantii (Aytas et al Turkish Journal of Agriculture and Forestry 2001 , 25, 97- 1 10). En ambos casos la reducción de la población de machos obtenida no fue suficiente para disminuir significativamente el daño de las cosechas, considerando en el caso de Aytas et al que la táctica de captura masiva para el control del piojo rojo de California es un método poco prometedor de acuerdo con la eficacia y el costo de la aplicación.
Algunos de los factores que pueden influir en los resultados, como la repelencia de machos a ciertos tóxicos, la densidad y/o características de los dispositivos a utilizar, así como la importancia del tamaño de la población han sido teóricamente analizados y descritos por numerosos autores (De Souza et al Journal of Economic Entomology 1992, 85, 2100-2106; Suckling et al Pest Management Science 2015, 71 , 1452-1461). Estos factores son considerados de manera independiente o lineal como en un sistema complicado, en el cual las relaciones entre las partes no añaden información adicional, obviando en algunos casos la posible interacción que entre ellos subyace.
Es relevante destacar que en todos los casos encontrados, un posible sistema efectivo basado en la atracción y muerte para combatir estos insectos, tiene como punto de partida común el desarrollo de un sistema de atracción de machos competitivo con la matriz-semioquímica natural que conforma, entre otros organismos, la propia población de insectos A diferencia de las técnicas de confusión sexual y monitorización de plagas, en las cuales se requieren emisiones de feromonas sexuales altas o suficientes para provocar la interrupción de cópulas en el primero de los casos y la captura de un número representativo de insectos en el segundo, la consecución de un flujo óptimo de emisión que maximice de manera sostenida en el tiempo la atracción de insectos hacia un foco es crucial para poder obtener un resultado positivo mediante la aplicación de alguna de las técnicas basadas en la atracción y afectación.
Sin embargo, en la literatura mencionada anteriormente sobre la aplicación de una técnica de atracción y muerte para insectos de la superfamilia Coccoidea, la atracción de éstos hacia un foco se provoca mediante la carga de emisores de tipo matricial con una o varias dosis de feromona, provocando un flujo de emisión variable en el tiempo como corresponde a la cinética de liberación exponencial de tipo 1 característica de este tipo de emisores. Esto conlleva un gradiente de concentración de feromona variable en el tiempo que no permite asegurar una atracción máxima u óptima a lo largo del período de aplicación de la técnica.
Por otro lado, es conocido que el número de individuos macho atraídos hacia un foco dentro de la matriz semioquímica natural puede maximizarse si se libera a la atmósfera un flujo óptimo de feromona sexual, con cinéticas de liberación cercanas al orden 0. En el contexto de la presente invención se entenderá como flujo óptimo aquel flujo de semioquímico que proporciona un máximo de capturas de machos en el seno de una matriz semioquímica natural. Existen numerosos trabajos en la literatura científica en los que se calcula este flujo óptimo de emisión para especies de insectos de diferentes familias: Lepidoptera - 1 1.3 pg/día de la feromona sexual de Lymantria dispar (L.) (Tortricidae) (Leonhardt et al Journal of Economic Entomology 1990, 83, 1977-1981), 34 pg/día para la feromona de Chilo suppressalis Walker (Crambidae) (Vacas et al Journal of Economic Entomology 2009, 102, 1094-1100), 400 pg/día para la atracción de Lobesia botrana Den. & Schiff. (Tortricidae) (Vacas et al Entomología Experimentalis et Applicata 2011 , 139, 250-257), un rango comprendido entre 1 1-67 pg/día para Cydia pomonella (L.) (Tortricidae) (Vacas et al Environmental Entomology 2013, 42, 1383-1389) y 150 pg/día para Tuta absoluta (Meyrick) (Gelechiidae) (Vacas et al Environmental Entomology 2013, 42, 1061-1068); Hemiptera - 300 pg/día para A. aurantii (Diaspididae) (Vacas et al International Journal of Pest Management 2017, 63: 10-17); Díptera - 1.28 mg/día de la feromona de Bactrocera oleae (Rossi) (Tephritidae) (Navarro-Llopis et al Crop Protection 2011 , 30, 913-918).
Así pues, la aplicación de un posible flujo óptimo de emisión obtenido en el seno de la matriz semioquímica natural para las plagas objetivo podría suponer un punto de partida para abordar un sistema de atracción y afectación de insectos cocoideos, respaldado además en que los machos de estas especies confían mayoritariamente en sus estímulos olfatorios para su reproducción, ya que tienen una vida muy corta que oscila desde las 10 horas para los diaspídidos (Tashiro et al Annals of the Entomológica! Society of America 1968, 61 , 1009- 1014) y hasta un máximo de 100 horas para pseudocóccidos (Chong et al Environmental Entomology 2008, 37, 323-332; Waterworth et al Annals of the Entomológica! Society of America 2011 , 104, 249-260). Sin embargo, sorprende que cuando estos flujos óptimos de emisión han sido ensayados para plagas como Aonidiella aurantii, Planococcus ficus , Planococcus citri, etc., en el seno de una matriz semioquímica entrelazada, formada por la matriz semioquímica natural y una matriz semioquímica artificial constituida por la colocación de un número de dispositivos con emisiones de flujo óptimo, no se ha obtenido un control eficaz de la plaga.
Es conocido que las neuronas receptoras olfativas especializadas, encargadas de la detección de las feromonas sexuales en lepidópteros (bien para detectar un compuesto en particular de la mezcla feromonal o la mezcla en una proporción concreta), sufren una adaptación sensorial, es decir, experimentan un decremento en la sensibilidad, debido a la influencia de una concentración alta del estímulo que modifica su habilidad inicial de responder (Baker Cellular and Molecular Life Sciences 1989, 45, 248-262; Todd et al Insect olfaction 1999, pp. 67-96). Esto explicaría la idoneidad de estas especies para ser combatidas mediante confusión sexual.
Sin embargo, los mecanismos que operan en la comunicación sexual de las especies cocoideas no se han estudiado con tanto detalle y podría ser distinta a la mostrada por los lepidópteros. Así pues, podrían existir mecanismos diferentes del adaptativo mostrado por los lepidópteros, como los encontrados en neuronas receptoras olfativas para la detección de otros semioquímicos, las cuales pueden estar especializadas para detectar concentraciones diferentes de un olor dado (Bruyne et al Journal of Chemical Ecology 2008, 34, 882-897). Adicionalmente, los estudios en torno a la ecología sensorial de insectos inducen a pensar que las investigaciones no solamente deben realizarse en el ámbito de la sinergia unimodal (comprende las respuestas a los estímulos químicos individuales, caracterizándolos y determinando los umbrales de sensibilidad en situaciones controladas), sino que necesariamente deben complementarse dentro de una convergencia multimodal, en la que la respuesta o el signo de la misma a ciertos estímulos puede estar condicionada por otros, incluso de índole distinta a los propios semioquímicos (Eichler et al Nature 2017, 548, 175- 182). Por ejemplo, los triatominos son sensibles al dióxido de carbono únicamente al comienzo de la noche, cuando salen de sus refugios para alimentarse y a las feromonas de agregación al amanecer, cuando regresan a sus refugios (Bodin et al Journal of Insect Physiology 2008, 54, 1343-1348). De manera similar, en el caso de especies de la superfamilia Coccoidea, al colocar un foco de emisión de feromona sexual en el seno de la matriz semioquímica natural, solamente se observan capturas de machos en una cierta franja horaria diaria (Levi-Zada et al Naturwissenschaften 2014, 101 , 671-678). Estos comportamientos pueden considerarse estrategias adaptativas a estímulos distintos que bien optimizan riesgos y permiten alimentarse o bien reproducirse con éxito.
Así pues, la respuesta o el comportamiento de los machos de la superfamilia Coccoidea dentro de la matriz semioquímica entrelazada puede constituir un sistema complejo con propiedades emergentes (Ritter-Ortiz et al Globalización 2011 , rcci.net/globalización), el cual esté condicionado por estímulos o códigos diversos (respuesta olfativa, adaptación sensorial, mecanismo de comunicación, aprendizaje, comportamiento, longevidad de los machos, actividad sexual de los machos, toxicidad de diferentes sustancias, etc.) que pueden ser conocidos o no.
De todo lo expuesto anteriormente puede deducirse que no existen métodos de lucha efectivos basados en una estrategia de atracción y afectación para estas plagas, y por tanto es necesario el desarrollo de nuevos métodos biorracionales y económicamente viables para combatir las mismas de una manera eficaz.
Descripción de la invención
La presente invención soluciona los problemas descritos en el estado de la técnica mediante la preparación de una matriz semioquímica artificial, en el seno de los sistemas adaptativos complejos que conforman las sociedades o colonias de insectos cocoideos, que permite optimizar el caudal eficaz de al menos un semioquímico que implica la disminución drástica del uso de feromona sexual por hectárea, aplicando de esta manera un control biorracional de estas plagas de forma económicamente viable.
Así pues, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para determinar el caudal eficaz para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos que comprende las siguientes etapas:
a) preparación de una matriz semioquímica artificial 1 , que comprende:
i. n difusores de al menos un semioquímico con un flujo de emisión inicial-1 , sustancialmente constante y conocido, donde n es el número de difusores, siendo n mayor o igual a 1 ,
ii. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico, con un flujo de emisión sustancialmente constante e igual al flujo de emisión inicial-1 de la etapa i), combinados con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a
1 ,
MI. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión sustancialmente constante y diferente al flujo de emisión inicial-1 de las etapas i) e ii), combinados con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
b) obtención del flujo eficaz 1 , que corresponde con el flujo del difusor de la etapa iii) cuyo dispositivo de captura de insectos comprenda más insectos macho capturados,
c) preparación de una matriz semioquímica artificial 2 que comprende:
iv. n difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión igual al flujo eficaz 1 obtenido en la etapa b), donde n es el número de difusores, siendo n mayor o igual a 1 ,
v. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión igual al flujo eficaz 1 de la etapa b), combinado con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
vi. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión sustancialmente constante y diferente al flujo eficaz 1 de la etapa b), combinado con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
d) obtención del flujo eficaz 2, que corresponde con el flujo del difusor de la etapa vi) cuyo dispositivo de captura comprenda más insectos macho capturados,
e) obtención del flujo eficaz final, mediante la repetición de la etapa c), x veces hasta que los difusores con un flujo de emisión igual al flujo eficaz x, utilizado para preparar la matriz semioquímica artificial x, comprendan un número mayor de insectos macho capturados, f) obtención del número eficaz de difusores por unidad de superficie, mediante la preparación de al menos una matriz semioquímica artificial en la que el flujo de emisión es constante e igual al flujo eficaz final de la etapa e) y el número de difusores es variable y distinto al utilizado en las etapas anteriores, y que permite el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos g) obtención del caudal eficaz mediante el producto del flujo eficaz final y el número eficaz de difusores por unidad de superficie.
En el contexto de la presente invención,“control eficaz” es aquel cuya evaluación de los daños producidos por al menos una plaga de la superfamilia Coccoidea es inferior al 5%, o equivalente a los daños obtenidos al utilizar tratamientos plaguicidas autorizados.
En la presente invención por“flujo eficaz” se refiere al flujo de emisión de al menos un semioquímico que liberado a una velocidad sustancialmente constante, actúa sobre las especies de cocoideos y provoca un máximo de capturas de machos de al menos una especie de cocoideos, en el seno de una matriz semioquímica entrelazada.
En la presente invención por“número eficaz de difusores” se refiere al número de difusores con flujo eficaz que distribuidos uniformemente por unidad de superficie (hectárea, m2, etc.) conforman la matriz semioquímica artificial que permite combatir la plaga objetivo obteniéndose un control eficaz.
La expresión“caudal eficaz” en la presente invención, se entiende como el producto de la combinación del flujo eficaz final y el número eficaz de difusores, que expresado en mg/ha/día, nos indica las necesidades de semioquímico requeridas por unidad de superficie, en este caso la hectárea, para la creación y mantenimiento de la matriz semioquímica artificial mediante la cual se obtiene un control eficaz de al menos una plaga cocoidea.
En la presente invención, el término“matriz semioquímica natural” se refiere al conjunto de moléculas volátiles implicadas en la comunicación entre todas las especies presentes en el ambiente de un determinado cultivo, incluyendo al conjunto de semioquímicos emitidos por las hembras de al menos una especie cocoidea, para atraer o provocar en los machos una respuesta de cópula. Así mismo, el término“matriz semioquímica artificial” se refiere al conjunto de moléculas de al menos un semioquímico liberadas al medio de forma artificial, , mediante la utilización de un dispositivo de afectación de insectos con una densidad de puntos de emisión concreta y con un flujo de emisión del semioquímico sustancialmente constante.
En la presente invención por“matriz semioquímica entrelazada” se refiere, al conjunto formado por la matriz semioquímica artificial y la matriz semioquímica natural existente en un cultivo dado.
En una realización preferente, los difusores de al menos un semioquímico se distribuyen de forma homogénea en el seno de la matriz semioquímica. En una realización particular, el semioquímico es una feromona sexual. En otra realización particular, el semioquímico es seleccionado de entre el grupo que consiste en:
a) Ácidos carboxílicos con un número de átomos de carbono comprendido entre 2 y 40 (i.e. compuesto químico que contiene al menos un grupo funcional carboxilo terminal), que pueden ser lineales o cíclicos, y pueden estar opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes, o cualquiera de sus sales.
b) Esteres carboxílicos con un número de átomos de carbono comprendido entre 2 y 40 (i.e. compuesto químico que contiene al menos un grupo funcional carboxilo), que pueden ser lineales o cíclicos, y pueden estar opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes,
c) Hidrocarburos, que pueden ser saturados o insaturados (i.e. alquenos o alquinos con diferentes grados de saturación) con un número de átomos de carbono comprendido entre 2 y 40, lineales o cíclicos, y además pueden estar opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes,
d) Cetonas (i.e. compuesto químico que contiene al menos un grupo funcional carbonilo) con un número de átomos de carbono comprendido entre 3 y 40, líneas o cíclicas, que además pueden estar opcionalmente sustituidas por uno o más sustituyentes, y opcionalmente, pueden incluir en su esqueleto uno o más heteroátomos, preferiblemente de nitrógeno,
e) Quinonas de fórmula general
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opcionalmente sustituidas por uno o más sustituyentes,
f) Alcoholes ( i.e . compuesto químico que contiene al menos un grupo hidroxilo) con un número de átomos de carbono comprendido entre 3 y 40, que pueden ser primarios (i.e. ROH), secundarios (i.e. RR’OH) o terciarios (i.e. RR’R’OH), lineales o cíclicos, y además pueden estar opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes, g) Aminas con un número de átomos de carbono comprendido entre 0 (i.e. amoníaco) y 40, que pueden ser primarias (i.e. RNH2), secundarias (i.e. RR’NH) o terciarios (i.e. RR’R”NH), lineales o cíclicas, y además pueden estar opcionalmente sustituidas por uno o más sustituyentes, o cualquiera de sus sales,
h) Aldehidos (i.e. compuesto químico que contiene al menos un grupo funcional aldehido) con un número de átomos de carbono comprendido entre 1 y 40, opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes,
i) Epóxidos con un número de átomos de carbono comprendido entre 8 y 40, lineales o cíclicos, que además pueden estar opcionalmente sustituidos por uno o más sustituyentes,
j) Espiroacetales y compuestos de tipo dióxido, de fórmulas generales
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con un número de átomos de carbono comprendido entre 7 y 40,
k) Compuestos azufrados, que contienen al menos un átomos de azufre en su esqueleto, o cualquiera de sus sales.
L) Éteres, lineales o ramificados, que contienen al menos un átomo de oxígeno, y opcionalmente pueden presentar una estructura cíclica o heterocíclica, e.g. etil furfuril éter, o cualquiera de sus mezclas.
Dichos uno o más sustituyentes, particularmente, los radicales R, R’ y R” arriba descritos, se seleccionan de manera independiente entre el grupo que consiste en alquilo opcionalmente sustituido, alquenilo opcionalmente sustituido, alquinilo opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido, heteroarilo opcionalmente sustituido, cicloalquilo opcionalmente sustituido, heterocicloalquilo opcionalmente sustituido o sililo opcionalmente sustituido, en donde dichos uno o más sustituyentes opcionales a su vez se seleccionan independientemente entre el grupo que consiste en alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroarilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, acilo, carboxilo, haluro, hidroxilo, éter, nitro, ciano, amido, amino, acilamido, acilóxido, tiol, tioéter, sulfóxido, sulfonilo, tioamido, sulfonamido o sililo.
Se entiende por “grupo alquilo”, en el contexto de la presente invención, cualquier hidrocarburo saturado monovalente de cadena lineal o ramificado, que opcionalmente puede ser cíclico o bien incluir grupos cíclicos, que puede incluir opcionalmente en su esqueleto uno o más heteroátomos seleccionados entre nitrógeno, oxígeno o azufre, y que puede estar opcionalmente sustituido por uno o más sustituyentes seleccionados entre halógeno, hidroxilo, alcoxilo, carboxilo, carbonilo, ciano, acilo, alcoxicarbonilo, amino, nitro, mercapto y alquiltio. Ejemplos de grupos alquilo incluyen, pero no se limitan a, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n- butilo, isobutilo, ferf-butilo, n-pentilo, ciclopentilo, ciclohexilo o cicloheptilo.
En la presente invención, se entiende por “grupo arilo” un hidrocarburo aromático que preferiblemente contiene un número de átomos de carbono comprendido entre 3 y 12 átomos de carbono, más preferiblemente entre 6 y 12 átomos de carbono, tal como, por ejemplo ciclopropenilo, fenilo, tropilo, indenilo, naftilo, azulenilo, bifenilo, fluorenilo o antracenilo. Este grupo arilo puede estar opcionalmente sustituido por uno o más sustituyentes que se seleccionan entre alquilo, haloalquilo, aminoalquilo, dialquilamino, hidroxilo, alcóxido, fenilo, mercapto, halógeno, nitro, ciano o alcoxicarbonilo. Opcionalmente, dicho grupo arilo puede incluir en su esqueleto uno o más heteroátomos seleccionados entre nitrógeno, oxígeno o azufre.
En otra realización preferente de la presente invención, el semioquímico se selecciona de entre el (/^-2-metilbutanoato de [( 7S,3S)-2,2-dimetil-3-(prop-1-en-2-il)ciclobutil)]metilo como atrayente específico de la especie Acutaspis albopicta ; el acetato de (3S,6R)-3- metil-6- isopropenil-9-decen-1-ilo y el acetato de (3S, 6S)-3-metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo como atrayentes específicos de la especie Aonidiella aurantii ; el acetato de (3S)-(£)-6-isopropil-3,9- dimetil-5,8-decadienilo como atrayente específico de la especie Aonidilla citrina ; el acetato de ( f/:?,2S)-cis-2-isopropenil-1-(4’-metil-4’-penten-1’-il)-ciclobutaneetanol como atrayente específico de la especie Aspidiotus nerir, el (5/:?,6E)-5-isopropil-8-metil-6,8-nonadien-2-ona como atrayente específico de la especie Aulacaspis murrayae, el 5-metilhexanoato de 3-metil- 3-butenil como atrayente específico de la especie Crisicoccus matsumotoi ; el propionato de (/^-(-j-lavandulilo y el acetato de (/^-(-j-lavandulilo como atrayentes específicos de la especie Dysmicoccus grassii ; el (S)-2-metilbutanoato de (/^^-isopropenil-S-metil^-hexenilo y el ( S )- 2-metilbutanoato de [(/I?)-2,2-dimetil-3-(1-metiletilidene)-ciclobutil]metilo como atrayentes específicos de la especie Maconellicoccus hirsutus ; el (/^-2-metilbutanoato de ( 1R,3R)-[2,2- dimetil-3-(2-metilprop-1-enil)ciclopropil]metilo como atrayente específico de la especie Phenacoccus madeirensis ; el acetato de ( //:?,3/:?)-cis-2,2-dimetil-3-isopropenil- ciclobutanemetanol como atrayente específico de la especie Pianococcus citri ; el 3-metil-2- butanonato de (S)-5-metil-2-(prop-1-en-2-il)-hex-4-enilo como atrayente específico de la especie Pianococcus ficus ; el butirato de 2-isopropiliden-5-metil-4-hexen-1-ilo como atrayente específico de la especie Pianococcus kraunhiae, el acetato de (£)-2-isopropil-5-metil-2,4- hexadienilo como atrayente específico de la especie Pianococcus minor, el propionato de (^-(Zj-S^-dimetil-e-isopropenil-S^-decadienilo como atrayente específico de la especie Pseudaulacaspis pentágona ; el (R)-2-acetoxi-3-metilbutanoato de ( 1 F!,3Fl)-2,2-di met\\-3-(2- metilprop-1-enil)-ciclopropil-metilo como atrayente específico de la especie Pseudococcus calceolariae ; el acetato de 2,6-dimetil-1 ,5-heptadien-3-ilo como atrayente específico de la especie Pseudococcus comstocki ; el 3-metil-3-butenoato de ( l/^S/^-S-isopropenil^^- dimetilciclobutilmetilo como atrayente específico de la especie Pseudococcus cryptus ; el acetato de 2-(1 ,5,5-trimetilciclopent-2-enil)-etilo como atrayente específico de la especie Pseudococcus longispinus ; el 2-metilpropanoato de (/:?,/:?)-trans-(3,4,5,5-tetrametilciclopent-2- en-1-il)-metilo como atrayente específico de la especie Pseudococcus maritimus ; el acetato de ( l/:?,2/:?,3S)-(2,3,4,4-tetrametilciclopentil)-metilo como atrayente específico de la especie y, el propionato de (Z)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo, el propionato de 3-metilene-7-metil-7-octenilo y el propionato de (£)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo como atrayentes específicos de la especie Quadraspidiotus perniciosus y una combinación de los mismos.
En una realización particular, el semioquímico se dispensa disuelto en un disolvente inerte, que permite alcanzar el flujo eficaz por arrastre del propio semioquímico, sin perjuicio de que el propio disolvente pueda ser un semioquímico a su vez.
En otro aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos que comprende la difusión de al menos un semioquímico, en un dispositivo que permita la afectación de insectos, con un caudal eficaz obtenido según el procedimiento de la presente invención.
En la presente invención por“dispositivo de afectación de insectos” se refiere a cualquier dispositivo que presente una serie de características particulares para atraer y/o afectar a los machos de al menos una especie de la superfamilia Coccoidea, ya sea color, forma, o cualquier otra característica física o química, que provoque un efecto sinérgico que aumentar la atracción de insectos de la superfamilia Coccoidea. Por ejemplo, los colores habituales para la atracción de insectos son el azul, el rojo, el blanco y el amarillo siendo este último el preferido especialmente.
En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de un caudal eficaz comprendido entre 0.01-250 mg/ha/día de al menos un semioquímico para el control de al menos una plaga de insectos cocoideos.
En una realización particular, el al menos un semioquímico es una feromona sexual. Más en particular, el al menos un semioquímico es seleccionado de entre (/^-2-metilbutanoato de [( 7S,3S)-2,2-dimetil-3-(prop-1-en-2-il)ciclobutil)]metilo acetato de (3S,6Fl)-3- metil-6- isopropenil-9-decen-1-ilo y el acetato de (3S, 6S)-3-metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo acetato de (3S)-(£)-6-isopropil-3,9-dimetil-5,8-decadienilo, acetato de ( l/:?,2S)-cis-2-isopropenil-1-(4’- metil-4’-penten-1’-il)-ciclobutaneetanol, (5/:?,6E)-5-isopropil-8-metil-6,8-nonadien-2-ona, 5- metilhexanoato de 3-metil-3-butenil; propionato de (/^-(^-lavandulilo, acetato de ( R)-{ -)- lavandulilo, (S)-2-metilbutanoato de (/^^-isopropenil-S-metil^-hexenilo, (S)- 2- metilbutanoato de [(/z?)-2,2-dimetil-3-(1 -metiletilidene)-ciclobutil]metilo; (/^-2-metilbutanoato de ( l/:?,3/:?)-[2,2-dimetil-3-(2-metilprop-1-enil)cidopropil]metilo; acetato de ( 1R,3R)- cis-2,2- dimetil-3-isopropenil-ciclobutanemetanol; 3-metil-2-butanonato de (S)-5-metil-2-(prop-1-en-2- il)-hex-4-enilo; butirato de 2-isopropiliden-5-metil-4-hexen-1-ilo; acetato de (£)-2-isopropil-5- metil-2,4-hexadienilo; propionato de (^-(Z^S.O-dimetil-e-isopropenil-S.O-decadienilo; (R)-2- acetoxi-3-metilbutanoato de ( l/:?,3/:?)-2,2-dimetil-3-(2-metilprop-1-enil)-ciclopropil-metilo; acetato de 2,6-dimetil-1 ,5-heptadien-3-ilo; 3-metil-3-butenoato de ( l/^S/^-S-isopropenil^^- dimetilciclobutilmetilo; el acetato de 2-(1 ,5,5-trimetilciclopent-2-enil)-etilo; el 2-metilpropanoato de (/^/^-trans-tSAS.S-tetrametilciclopent^-en-l-iO-metilo; acetato de ( 1 R,2R,3S)-( 2, 3,4,4- tetrametilciclopentil)-metilo, propionato de (Z)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo, propionato de 3- metilene-7-metil-7-octenilo, propionato de (£)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo y una combinación de los mismos.
En una realización particular, el al menos dicho semioquímico se combina con al menos una sustancia tóxica. En una realización particular, la sustancia puede ir mezclada, o impregnada o en un vehículo adecuado en cualquier tipo de soporte que la contenga.
En la presente invención por sustancia tóxica se refiere a cualquier sustancia que provoca la muerte del insecto., Más en particular, es una sustancia tóxica para insectos cocoideos, más en particular, para insectos cocoideos seleccionados de entre el grupo de las familias Diaspididae y Pseudococcidae. Más en particular los insectos cocoideos son seleccionados de entre Aonidiella aurantii, Aspidiotus nerii, Diaspidiotus perniciosus, Planococcus ficus, Planococcus citri, Pseudococcus viburni, Pseudococcus longispinus, Dysmicoccus grasii, Phenacoccus madeirensis y Pseudococcus calceolariae
Más en particular, la sustancia tóxica se selecciona de entre el grupo que consiste en compuestos organofosforados, carbamatos, neonicotinoides, diamidas, benzoilureas, pirróles, avermectinas, butenolidas o cualquiera de sus mezclas.
Más en particular, la sustancia tóxica se selecciona de entre el grupo que consiste entre: insecticidas que actúan sobre el crecimiento y desarrollo de insectos ( e.g . insecticidas miméticos de la hormona juvenil o inhibidores de la biosíntesis de quitina), insecticidas que actúan sobre el sistema nervioso o muscular de insectos (e.g. inhibidores de la acetilcolinesterasa), insecticidas que actúan sobre la respiración de insectos (e.g. inhibidores de la ATP-sintasa mitocondrial), insecticidas que actúan sobre el sistema digestivo de insectos (e.g. disruptores microbianos de las membranas digestivas de insectos), insecticidas con modo de acción desconocido o incierto como inhibidores no específicos ( i.e . inhibidores multi- sitio) o cualquiera de sus combinaciones.
En una realización más en particular, la sustancia tóxica pertenece a la familia de los compuestos químicos denominados piretrinas y piretroides.
En la presente invención por“compuestos piretroides” se refiere a compuestos químicos obtenidos de forma sintética, que presentan una estructura química similar a la de las piretrinas, que son compuestos orgánicos que se encuentran en determinadas flores de manera natural, e.g. plantas del género Chrysantemum, tales como Chrysanthemum cineraríaefolium. Siendo los compuestos piretroides más tóxicos que las piretrinas, y presentando una persistencia relativamente corta. En el insecto actúan por contacto e ingestión, sobre el sistema nervioso central, excitando al insecto a nivel muscular y produciendo finalmente la muerte por contracción muscular.
Ejemplos ilustrativos de compuestos piretroides ya conocidos que se pueden utilizar como dicho uno o más agente tóxico incluyen, pero no se limitan a:
a) 3-(2,2-diclorovinil)-2,2-dimetilciclopropanocarboxilato de / fenoxibencilo, conocido como permetrina,
b) (1 /:?S)-c/s,frans-3-(2,2-diclorovinil)-2,2-dimetilciclopropano carboxilato de (RS)- ciano- 3-Fenoxibencilo, conocido como cipermetrina,
c) Isómeros de cipermetrina, tales como:
i. deltametrina,
¡i. alfacipermetrina,
MI. betacipermetrina, o
iv. zetacipermetrina,
d) (1 /:?S,3/:?S)-3-[(Z)-2-cloro-3,3,3-trifluoropropenil]-2,2-dimetilciclopropanocarboxilato de (flSj-a-ciano-S-fenoxibencilo, conocido como cihalotrina,
e) Isómeros de cihalotrina tales como lambda-cihalotrina,
f) 2-metil-3-fenilbencil(1 /:?S)-c/s-3-(2-cloro-3,3,3-trifluoro1-propenil)-2,2- dimetilciclopropanocarboxilato, conocido como bifentrín,
g) (S)-2-(4-clorofenil)-3-metilbutirato de (S)-a-ciano-3-fenoxibencilo, conocido como esfenvalerato,
h) A/-[2-cloro 4-(trifluorometil)fenil]-DL-valinato de (/¾>)-a-ciano-(3-fenoxifenil)metilo, conocido como fluvalinato, y
i) ( M^-cisJrans-cúsantemato de (/¾)-3-3ΐίI-2-GhbΐN-4-ocooίoIorbhΐbh-2-No, conocido como aletrina. En una realización particular, el al menos un semioquímico se difunde con un caudal eficaz durante un periodo al menos superior al ciclo biológico de la plaga del insecto cocoideo en cuestión. Preferentemente, antes de que se inicien las primeras cópulas, preferentemente, durante un tiempo superior a un año.
En otra realización particular, el caudal eficaz para cada especie de cocoideos se describe en la tabla 1.
Figure imgf000017_0001
TABLA 1
La presente invención proporciona resultados sorprendentemente favorables en varios aspectos, ya que mediante el procedimiento de la presente invención se consigue una reducción muy significativa de la cantidad de semioquímicos liberados a la atmósfera al determinar experimentalmente su caudal eficaz, previa determinación del flujo eficaz en el seno la matriz semioquímica entrelazada. La obtención del flujo eficaz en el seno del sistema complejo que conforma la matriz semioquímica entrelazada con todas las variables implicadas incluidas en el sistema, tradicionalmente y hasta el momento han sido tratadas de manera independiente (e.g. dispositivo, formulación del semioquímico, color, forma, tóxico etc.). La consideración de la matriz semioquímica entrelazada como un sistema complejo con propiedades emergentes es lo que permite parametrizar un caudal eficaz para combatir plagas de las familias Diaspidiae y/o Pseudococcidae con semioquímicos específicos, tratamientos biorracionales que hasta la fecha eran prácticamente inviables por motivos técnico- económicos, debido a las altas cantidades de feromona por hectárea y a los elevados costes de producción de las feromonas de estas especies. Así pues, la selección de estas nuevas variables proporciona una sustancial reducción de costes, pudiendo consolidar a estos nuevos métodos como una alternativa real a los tratamientos químicos convencionales, puesto que reportan importantes beneficios socio-económicos, medioambientales y de salud pública al no contaminar en ningún momento los frutos ni las partes comestibles de las plantas para alimentación humana o animal.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra el flujo eficaz- 1a iteración. En la gráfica de la figura 1 se representa el número total de machos de Aonidiella aurantii capturados en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, en función del flujo de emisión (pg/día) de acetato de ( 3S,6RS}-3 - metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo liberada, durante la primera iteración del ensayo.
La figura 2, muestra el flujo eficaz - 2a iteración. En la gráfica de la figura 2 se representa el número total de machos de Aonidiella aurantii capturados en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, en función del flujo de emisión (pg/día) de acetato de ( 3S,6RS}-3 - metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo liberada, durante la segunda iteración del ensayo.
La figura 3 Muestra el flujo eficaz- 3a iteración. En la gráfica de la figura 3, se representa el número total de machos de Aonidiella aurantii capturados en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, en función del flujo de emisión (pg/día) de acetato de ( 3S,6RS}-3 - metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo liberada, durante la tercera iteración del ensayo.
La figura 4 muestra el flujo eficaz- 1a iteración. En la gráfica de la figura 4, se representa el número total de machos de Pianococcus ficus capturados en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, en función del flujo de emisión (pg/día) de S-lavandulil senecioato liberada, durante la primera iteración del ensayo.
La figura 5 muestra el flujo eficaz- 2a iteración. En la gráfica de la figura 5, se representa el número total de machos de Pianococcus ficus capturados en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, en función del flujo de emisión (pg/día) de S-lavandulil senecioato liberada, durante la segunda iteración del ensayo. Ejemplos
Ejemplo 1 : Obtención, selección y uso de una matriz semioquímica artificial para combatir la plaga coccoidea A. aurantii, en cultivos de cítricos.
1.a.- Obtención y selección del flujo eficaz de atracción de machos de A. aurantii, en el seno de la matriz semioquímica entrelazada.
Los experimentos para la obtención del flujo eficaz para combatir al diaspídido Aonidiella aurantii se realizaron en plantaciones de cítricos localizadas en la provincia de Huelva durante los años 2015 y 2016.
Para estos ensayos se tomaron inicialmente cuatro parcelas de diferentes variedades de cítricos con superficies comprendidas entre dos y diez hectáreas.
En ellas se generó una matriz semioquímica artificial 1 , mediante la colocación de 500 difusores/ha, de flujo de emisión inicial-1 , sustancialmente constante de 300 pg/difusor/día (flujo óptimo según el estado del arte) de acetato de (3S,6flS)-3-metil-6-isopropenil-9-decen- 1-ilo.
En el interior de estas matrices semioquímicas artificiales se instalaron en cada ensayo 2 bloques de siete difusores con distintos flujos de emisión. Estos bloques se separaron más de 80 metros entre ellos, y los difusores se distanciaron 25 metros intra-bloque. Cada bloque incluía:
(a) una trampa encolada, sin ningún tipo de emisión de semioquímico;
(b) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 25 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo.
(c) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 50 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo.
(d) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 100 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo.
(e) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 200 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo.
(f) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 300 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo (flujo inicial-1).
(g) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 400 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo. Todas las trampas se colocaron en los árboles a una altura de 1 ,5 m. Las trampas utilizadas fueron tipo láminas pegajosas de 9,5 x 15 cm y de color blanco. Los difusores con flujo de emisión sustancialmente constante se fijaron en el centro de la lámina pegajosa. Semanalmente se procedió a la sustitución de las láminas, rotación intra-bloque de las trampas y lectura de los machos capturados. Una vez completada la primera rotación de las trampas se observó que aquellas cuya emisión se correspondía con el flujo de 25 pg/difusor/día presentaban el mayor número de machos capturados y no las trampas con flujo inicial-1 de 300 pg/difusor/día (figura 1).
Posteriormente, se inició una nueva iteración para la obtención del flujo eficaz-2 en el seno de la nueva matriz entrelazada, para ello se retiraron los difusores anteriores y se generó una nueva matriz semioquímica artificial-2 mediante la colocación de 500 difusores/ha, de flujo de emisión inicial-2 sustancialmente constante e igual a 25 pg/día (flujo eficaz-1) de acetato de (3S,6/:?S)-3-metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo.
En el interior de esta nueva matriz semioquímica entrelazada se instalaron en cada ensayo 2 bloques de siete difusores. Estos bloques se separaron más de 80 metros entre ellos, y los difusores se distanciaron 25 metros intra-bloque. Cada bloque incluía:
(a) una trampa encolada, sin ningún tipo de emisión de semioquímico;
(b) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 0.1 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(c) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 5 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(d) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 10 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(e) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 15 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(f) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 20 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(g) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 25 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
Todas las trampas se colocaron en los árboles a una altura de 1 ,5 m. Las trampas utilizadas fueron tipo láminas pegajosas de 9,5 x 15 cm y de color blanco. Los difusores de flujo de emisión sustancialmente constante se fijaron en el centro de la lámina pegajosa. Semanalmente se procedió a la sustitución de las láminas, rotación intra-bloque de las trampas y lectura de los machos capturados. Una vez completada la rotación de las trampas se observó que aquellas cuya emisión se correspondía con el flujo de emisión de 15 pg/día (flujo eficaz-2) presentaban un número de capturas superiores a las de los difusores con flujo eficaz-1 (25 pg/día) (figura 2).
A continuación, se inició una tercera iteración para la obtención del flujo eficaz-3 en el seno de la nueva matriz entrelazada formada por la matriz semioquímica artificial generada mediante la colocación de 500 difusores/ha, de flujo de emisión inicial-3 sustancialmente constante e igual a 15 pg/día (flujo eficaz-2) de acetato de (3S,6/:?S)-3-metil-6-isopropenil-9- decen-1-ilo.
En el interior de esta nueva matriz semioquímica entrelazada se instalaron 2 bloques de siete difusores en cada ensayo. Esos bloques se separaron más de 80 metros entre ellos, y los difusores se distanciaron 25 metros intra-bloque. Cada bloque incluía:
(a) una trampa encolada, sin ningún tipo de emisión de semioquímico;
(b) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 0.1 pg/día de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(c) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 3 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(d) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 5 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(e) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 10 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(f) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 15 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
(g) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 20 pg/día de acetato de (SS^/^Sj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo.
Todas las trampas se colocaron en los árboles a una altura de 1 ,5 m. Las trampas utilizadas fueron tipo láminas pegajosas de 9,5 x 15 cm y de color blanco. Los difusores de flujo de emisión sustancialmente constante se fijaron en el centro de la lámina pegajosa. Semanalmente se procedió a la sustitución de las láminas, rotación intrabloque de las trampas y lectura de los machos capturados. Una vez completada la rotación de las trampas se observó que las capturas correspondientes a los flujos de emisión de 15 pg/día eran ligeramente superiores (figura 3). Es decir, el flujo eficaz final para combatir esta plaga mediante el uso de una matriz semioquímica artificial es de 15 pg/difusor/día.
1.b.- Obtención, selección y uso del caudal eficaz para combatir A. aurantii, mediante la creación de una matriz semioquímica artificial.
Con el valor del flujo eficaz final (15 pg/difusor/día) se continuaron durante el año 2017 los ensayos para conocer el caudal eficaz resultante de las combinaciones del flujo eficaz final de 15 pg/difusor/día con un número eficaz de dispositivos de 500 difusores/ha, 380 difusores/ha, 250 difusores/ha, 100 difusores/ha y 50 difusores/ha, así como el resultado de los controles químicos realizados con los productos autorizados actualmente para combatir esta plaga. Los resultados de estos ensayos quedan reflejados en la tabla 2.
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TABLA 2
La eficacia de los tratamientos se evaluó en función del porcentaje de frutos dañados mediante un muestreo antes de la recogida de los frutos. Para determinar dicho porcentaje se realizó el conteo del número de escudos de hembras de A. aurantii por fruto mediante el siguiente protocolo: se seleccionaron 20 árboles al azar por hectárea y, de cada árbol se tomaron 10 frutos: 8 del exterior (de todas las orientaciones y al azar) y dos del interior (al azar). Un fruto que presentara más de 10 escudos se consideraba dañado. En el caso del tratamiento basado en control químico, para la prospección se evaluó una superficie equivalente al resto de tratamientos. Estos datos demostraron el ahorro de feromona sexual para el piojo rojo de California, A. aurantii. El caudal correspondiente al flujo óptimo según el estado del arte, correspondería a 150 mg por hectárea y día (300 pg/día ( Vacas et al International Journal of Pest Management 2017, 63, 10-17) en 500 puntos de emisión por hectárea), mientras que con el procedimiento descrito en la presente invención, el valor del caudal eficaz determinado en el seno de la matriz semioquímica entrelazada tras sucesivas iteraciones alcanzó valores de 2,5 mg por hectárea y día (5 pg/día en 500 puntos de emisión por hectárea), lo que supone una disminución del caudal de feromona del 98%, obteniéndose un nivel de daños en cultivo comparables a los obtenidos con la aplicación de tratamiento químico convencional (aceite parafínico). Comparativamente, el control de A. aurantii mediante la técnica de confusión sexual utiliza en torno a 35 g/ha/año de acetato de (SS óflSj-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l- ilo, mientras que aplicando los parámetros propuestos en esta solicitud de patente sería recomendable, pero no limitante, utilizar 0.7 g/ha/año para combatir la plaga del mismo semioquímico.
Ejemplo 2: Obtención, selección y uso de una matriz semioquímica artificial para combatir la plaga coccoidea Planococcus ficus, en cultivos de uva de mesa.
2.a.- Obtención y selección del flujo eficaz de atracción de machos de P. ficus, en el seno de la matriz semioquímica entrelazada.
La respuesta de los machos de la especie P. ficus, a diferentes flujos de emisión de S- lavandulil senecioato, se evaluó en varios ensayos de campo realizados en plantaciones de uva de mesa situadas en el Término Municipal de Alhama de Murcia y Totana, ambos municipios en la Región de Murcia durante los años de 2015, 2016 y 2017.
Para estos ensayos se tomaron inicialmente cuatro parcelas de diferentes variedades de uva de mesa con superficies comprendidas entre una y cuatro hectáreas.
En ellas se generó una matriz semioquímica artificial-1 mediante la colocación de 1.000 difusores/ha, de flujo de emisión sustancialmente constante de 300 pg/día de S-lavandulil senecioato (flujo inicial-1). La elección de este flujo de emisión inicial está basada en la emisión media de los difusores comerciales para el control de esta plaga.
En el interior de estas matrices semioquímicas artificiales se instalaron en cada ensayo 2 bloques de seis difusores con distintos flujos de emisión. Estos bloques se separaron más de 80 metros entre ellos, y los difusores se distanciaron 25 metros intra-bloque. Cada bloque incluía:
(a) una trampa encolada, sin ningún tipo de emisión de semioquímico. (b) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 10 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(c) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 50 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(d) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 100 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(e) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 200 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(f) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 300 pg/día de S-lavandulil senecioato (flujo inicial-1).
Todas las trampas se colocaron en las parras a una altura de 2 m. Las trampas utilizadas fueron tipo láminas pegajosas de 9,5 x 15 cm y de color blanco. Los difusores con flujo de emisión sustancialmente constante se fijaron en el centro de la lámina pegajosa. Semanalmente se procedió a la sustitución de las láminas, rotación intra-bloque de las trampas y lectura de los machos capturados. Una vez completada la primera rotación de las trampas se observó que aquellas cuya emisión se correspondía con el flujo de 10 pg/difusor/día (flujo eficaz-1) presentaban el mayor número de capturas en el seno de la matriz semioquimica entrelazada (figura 4).
Seguidamente, se inició una nueva iteración para la obtención del flujo eficaz-2 en el seno de una nueva matriz entrelazada, para ello se retiraron los difusores anteriores y se generó otra matriz semioquimica artificial-2 mediante la colocación de 1.000 difusores/ha, de flujo de emisión sustancialmente constante e igual a 10 pg/día (flujo eficaz-1) de S-lavandulil senecioato.
En el interior de esta nueva matriz semioquimica entrelazada se instalaron en cada ensayo 2 bloques de seis difusores. Estos bloques se separaron más de 80 metros entre ellos, y los difusores se distanciaron 25 metros intra-bloque. Cada bloque incluía:
(a) una trampa encolada, sin ningún tipo de emisión de semioquímico;
(b) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 0, 1 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(c) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 5 pg/día de S-lavandulil senecioato. (d) una trampa encolada, con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante 10 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(e) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 15 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(f) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 25 pg/día de S-lavandulil senecioato.
(g) una trampa encolada con un difusor con flujo de emisión sustancialmente constante de 50 pg/día de S-lavandulil senecioato.
Todas las trampas se colocaron en las parras a una altura de 2 m. Las trampas utilizadas fueron tipo láminas pegajosas de 9,5 x 15 cm y de color blanco. Los difusores de flujo de emisión sustancialmente constante se fijaron en el centro de la lámina pegajosa. Semanalmente se procedió a la sustitución de las láminas, rotación intra-bloque de las trampas y lectura de los machos capturados. Una vez completada la primera rotación de las trampas se observó que aquellas cuya emisión se correspondía con los flujos de 5 pg/día y 10 pg/día presentaban el mayor número de machos capturados (figura 5).
Es decir, el flujo eficaz final para combatir esta plaga mediante el uso de una matriz semioquímica artificial está comprendido entre 5 pg/difusor/día y 10 pg/difusor/día.
2.b.- Obtención, selección y uso del caudal eficaz para combatir P. ficus, mediante la creación de una matriz semioquímica artificial.
Con el valor definitivo del flujo eficaz final (5-10 pg/difusor/día) se continuaron durante el año 2016 y 2017 los ensayos para conocer el caudal eficaz resultante de las combinaciones del flujo eficaz final con un número eficaz de dispositivos de 1.000 difusores/ha, 500 difusores/ha, 250 difusores/ha y 100 difusores/ha. Los resultados de estos ensayos quedan reflejados en la tabla 3.
Figure imgf000026_0001
TABLA 3
Debido a que las parcelas donde se realizaron los ensayos estaban acogidas a cultivo orgánico o ecológico, no se pudo establecer un control químico para comparar los resultados del control eficaz de Planococcus ficus.
La eficacia de los tratamientos se evaluó en función del porcentaje de racimos con presencia de Planococcus ficus, melaza o negrilla, mediante un muestreo antes de la recogida de la uva. Para determinar dicho porcentaje se tomaron 20 parras al azar por hectárea y en cada una de ellas se revisaron 20 racimos de los cuales se eligieron los 10 racimos más próximos al centro de la parra y los 10 racimos más alejados, cubriendo toda la extensión de la parra. Se tomaron tanto racimos en contacto con ramas primarias, así como aislados sin tocar ninguna otra rama. En total se evaluaron 800 racimos por hectárea. La valoración de los racimos se estimó en función de los valores que muestran en la tabla 4:
Figure imgf000026_0002
TABLA 4 Respecto a la cochinilla de la vid, P. ficus, actualmente se utilizan en torno a 46,5 g/ha/año de S-lavandulil senecioato para el control de la plaga mediante la técnica de confusión sexual, mientras que aplicando los parámetros con el procedimiento descrito en la presente solicitud de patente sería recomendable, pero no limitante, la reducción a 4,4 g/ha/año del mismo semioquímico para combatir la plaga. Por lo tanto, el ahorro de feromona es sustancial, siendo de capital importancia en el caso de feromonas con estructuras químicas complejas como se ha reseñado en el estado del arte de la presente invención.
Los ejemplos demostraron que los machos de estas especies acudieron al foco de emisión del flujo eficaz, desencadenando una búsqueda sobre esa zona que en muchos casos supuso su agotamiento y muerte. Este efecto fue más acuciado en los diaspídidos, y más particulamente en las especies Aonidiella aurantii, Aspidiotus neríi y Diaspidiotus perniciosus, para cuyos machos su tiempo de vida no supera las 20 horas, siendo innecesario el uso de una formulación tóxica.
Sorprendentemente, y a pesar de los antecedentes descritos, los ejemplos demuestran que con el procedimiento de la presente invención, en las especies cocoideas, una vez alcanzado el flujo eficaz en el seno de la matriz semioquímica entrelazada, éste es significativamente inferior al determinado en el seno de la matriz semioquímica natural por los métodos descritos en el estado del arte (flujo óptimo), pero todavía más sorprendente es el hallazgo de diferentes combinaciones en la conformación de la matriz semioquímica artificial que permiten un control óptimo de la plaga. Esta reducción del flujo de semioquímico que se observa entre el flujo óptimo y el flujo eficaz, unida a la reducción del número eficaz de dispositivos, constituyen una singular combinación técnico-económica (caudal eficaz) que conlleva una disminución muy importante de los costes del tratamiento, lo que permite que esta técnica pueda ser económicamente competitiva frente a otros métodos de control químico y biológico.
La aplicación del procedimiento de la presente invención en otras especies de la superfamilia Coccoidea como Planococcus citri, Aspidiotus neríi, Diaspidiotus perniciosus, Pseudococcus viburni, Pseudococcus longispinus, Phenacoccus madeirensis, Dysmicoccus grasii, condujo igualmente a valores del caudal eficaz que permitieron una sustancial reducción de costes tanto en el uso de la feromona como en los del número de dispositivos (datos no mostrados).

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para determinar el caudal eficaz para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos que comprende las siguientes etapas:
a) preparación de una matriz semioquímica artificial 1 , que comprende:
i. n difusores de al menos un semioquímico con un flujo de emisión inicial-1 , sustancialmente constante y conocido, donde n es el número de difusores, siendo n mayor o igual a 1 ,
¡i. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión sustancialmente constante e igual al flujo de emisión inicial-1 de la etapa i), combinados con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
MI . al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión sustancialmente constante y diferente al flujo de emisión inicial-1 de las etapas i) e ii), combinados con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
b) obtención del flujo eficaz 1 , que corresponde con el flujo del difusor de la etapa iii) cuyo dispositivo de captura de insectos comprenda más insectos macho capturados,
c) preparación de una matriz semioquímica artificial 2 que comprende:
iv. n difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión igual al flujo eficaz 1 obtenido en la etapa b), donde n es el número de difusores, siendo n mayor o igual a 1 ,
v. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión igual al flujo eficaz 1 de la etapa b), combinado con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
vi. al menos un bloque que comprende m difusores de dicho al menos semioquímico con un flujo de emisión sustancialmente constante y diferente al flujo eficaz 1 de la etapa b), combinado con un dispositivo de captura de insectos macho, donde m es el número de difusores, siendo m mayor o igual a 1 ,
d) obtención del flujo eficaz 2, que corresponde con el flujo del difusor de la etapa vi) cuyo dispositivo de captura comprenda más insectos macho capturados, e) obtención del flujo eficaz final, mediante la repetición de la etapa c), x veces hasta que los difusores con un flujo de emisión igual al flujo eficaz x, utilizado para preparar la matriz semioquímica artificial x, comprendan un número mayor de insectos macho capturados, f) obtención del número eficaz de difusores por unidad de superficie, mediante la preparación de al menos una matriz semioquímica artificial en la que el flujo de emisión es constante e igual al flujo eficaz final de la etapa e) y el número de difusores es variable y distinto al utilizado en las etapas anteriores, y que permite el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos
g) obtención del caudal eficaz mediante el producto del flujo eficaz final y el número eficaz de difusores por unidad de superficie.
2. Procedimiento para determinar el caudal eficaz para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos según la reivindicación 1 , donde el al menos un semioquímico es una feromona sexual.
3. Procedimiento para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde el al menos un semioquímico es seleccionado de entre (/^-2-metilbutanoato de [( 7S,3S)-2,2-dimetil-3-(prop-1-en-2-il)ciclobutil)]metilo acetato de (3S, óflj-S-metil-e-isopropenil-g-decen-l-ilo y el acetato de (3S,6S)-3-metil-6- isopropenil-9-decen-1-ilo acetato de (3S)-(£)-6-isopropil-3,9-dimetil-5,8-decadienilo, acetato de ( l/:?,2S)-cis-2-isopropenil-1-(4’-metil-4’-penten-1’-il)-ciclobutaneetanol, (5/:?,6£)-5-isopropil- 8-metil-6,8-nonadien-2-ona, 5-metilhexanoato de 3-metil-3-butenil; propionato de ( fí)-( -)- lavandulilo, acetato de (/^-(-j-lavandulilo, (S)-2-metilbutanoato de (/^^-isopropenil-S-metil- 4-hexenilo, (S)-2-metilbutanoato de [(/I?)-2,2-dimetil-3-(1-metiletilidene)-ciclobutil]metilo; (R)-2- metilbutanoato de ( 7/z?,3/z?)-[2,2-dimetil-3-(2-metilprop-1 -enil)ciclopropil]metilo; acetato de ( l/^Sflj-cis^^-dimetil-S-isopropenil-ciclobutanemetanol; 3-metil-2-butanonato de (S)-5- metil-2-(prop-1-en-2-il)-hex-4-enilo; butirato de 2-isopropiliden-5-metil-4-hexen-1-ilo; acetato de (£)-2-isopropil-5-metil-2,4-hexadienilo; propionato de (^-(Zj-S^-dimetil-e-isopropenil- 3,9-decadienilo; (R)-2-acetoxi-3-metilbutanoato de ( l/1?, 3/^-2, 2-dimetil-3-(2-metilprop-1-enil)- ciclopropil-metilo; acetato de 2,6-dimetil-1 ,5-heptadien-3-ilo; 3-metil-3-butenoato de ( 1R,3R )- 3-isopropenil-2,2-dimetilciclobutilmetilo; el acetato de 2-(1 ,5,5-trimetilciclopent-2-enil)-etilo; el 2-metilpropanoato de (/:?,/:?)-trans-(3,4,5,5-tetrametilciclopent-2-en-1-il)-metilo; acetato de ( l/:?,2/:?,3S)-(2,3,4,4-tetrametilciclopentil)-metilo, propionato de (Z)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo, propionato de 3-metilene-7-metil-7-octenilo, propionato de (£)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo y una combinación de los mismos.
4. Procedimiento para el control eficaz de al menos una plaga de insectos cocoideos que comprende la difusión de al menos un semioquímico en un dispositivo que permita la afectación de insectos, con un caudal eficaz obtenido mediante un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3.
5. Uso de un caudal eficaz de al menos un semioquímico combinado con al menos una sustancia tóxica para el control de al menos una plaga de insectos cocoideos, caracterizado por que el caudal eficaz está comprendido entre 0.01-150 mg/ha/día.
6. Uso de un caudal eficaz según la reivindicación 5, donde el caudal eficaz está comprendido entre 0.01-75 mg/ha/día.
7. Uso de un caudal eficaz según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, donde semioquímico es una feromona sexual.
8. Uso de un caudal eficaz según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, donde el semioquímico es seleccionado de entre (/^-2-metilbutanoato de [( 7S,3S)-2,2-dimetil-3-(prop- 1-en-2-il)ciclobutil)]metilo acetato de (3S, ó/^-S-metil-e-isopropenil-O-decen-l-ilo y el acetato de (3S, 6S)-3-metil-6-isopropenil-9-decen-1-ilo acetato de (3S)-(£)-6-isopropil-3,9-dimetil-5,8- decadienilo, acetato de ( l/:?,2S)-cis-2-isopropenil-1-(4’-metil-4’-penten-1’-il)- ciclobutaneetanol, (5/:?,6£)-5-isopropil-8-metil-6,8-nonadien-2-ona, 5-metilhexanoato de 3-metil-3-butenil; propionato de (/:?)-(-)-lavandulilo, acetato de (/^-(^-lavandulilo, (S)-2- metilbutanoato de (/:?)-2-isopropenil-5-metil-4-hexenilo, (S)-2-metilbutanoato de [(R)-2,2- dimetil-3-(1-metiletilidene)-ciclobutil]metilo; (/^-2-metilbutanoato de ( 1R,3R)-[ 2,2-dimetil-3-(2- metilprop-1-enil)ciclopropil]metilo; acetato de ( l/^S/^-cis^^-dimetil-S-isopropenil- ciclobutanemetanol; 3-metil-2-butanonato de (S)-5-metil-2-(prop-1-en-2-il)-hex-4-enilo; butirato de 2-isopropiliden-5-metil-4-hexen-1-ilo; acetato de (£)-2-isopropil-5-metil-2,4- hexadienilo; propionato de (^-(Z^S^-dimetil-e-isopropenil-S^-decadienilo; (R)-2-acetoxi-3- metilbutanoato de ( l/:?,3/:?)-2,2-dimetil-3-(2-metilprop-1-enil)-ciclopropil-metilo; acetato de 2,6- dimetil-1 ,5-heptadien-3-ilo; 3-metil-3-butenoato de ( l/^S/^-S-isopropenil^^- dimetilciclobutilmetilo; el acetato de 2-(1 ,5,5-trimetilciclopent-2-enil)-etilo; el 2-metilpropanoato de (/^/^-trans-tSAS.S-tetrametilciclopent^-en-l-iO-metilo; acetato de ( 1 R,2R,3S)-( 2, 3,4,4- tetrametilciclopentil)-metilo, propionato de (Z)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo, propionato de 3- metilene-7-metil-7-octenilo, propionato de (£)-3,7-dimetil-2,7-octadienilo y una combinación de los mismos. Uso de un caudal eficaz comprendido entre 0.01-250 mg/ha/día de al menos un semioquímico según cualquiera de las reivindicaciones 5-9, donde los insectos cocoideos son seleccionados de entre las familias Diaspididae y Pseudococcidae.
9. Uso de un caudal eficaz según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, donde los insectos cocoideos son seleccionados de entre las especies Aonidiella aurantii, Aspidiotus nerii, Diaspidiotus perniciosus, Planococcus ficus, Planococcus citri, Pseudococcus viburni, Pseudococcus longispinus, Dysmicoccus grasii, Phenacoccus madeirensis y Pseudococcus calceolariae.
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