Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia

Documento de trabajo No. 727

Análisis económico del control biológico de Diatraea spp.

Autores: German Andrés Vargas Orozco Claudia Posada Contreras

Santiago de Cali, 14 de febrero de 2013

Análisis económico del control biológico de Diatraea spp. Germán Vargas y Claudia Posada* * Respectivamente, Entomólogo, Ph.D. Cenicaña y Economista, Cenicaña.

Introducción En el valle del Cauca el manejo de los barrenadores del tallo Diatraea spp. se hace exclusivamente mediante el control biológico utilizando insectos parasitoides de huevos y larvas de la plaga. Las moscas taquínidas parasitoides de larvas, Lydella (= Metagonistylum) minense (Townsend) y Billaea (= Paratheresia) claripalpis (Wulp), (Díptera: Tachinidae) (Figura 1 A, B) se han mostrado exitosas en su adaptación y acción sobre la plaga y son producidas masivamente y liberadas por los agricultores. Así mismo, se cuenta con niveles importantes de parasitismo natural brindado por la mosca taquínida nativa Genea (= Jaynesleskia) jaynesi, (Figura 1C), que a pesar de que no ha sido posible producirla masivamente para su liberación en los campos afectados, es la más abundante y de mayor impacto sobre la plaga, especialmente en las zonas centro y sur del valle del Cauca (Vargas et al. 2006). Además, se cuenta con la posibilidad de utilizar el parasitoide de huevos Trichogramma exiguum (Figura 1 D), cuyos niveles de parasitismo sobre huevos puede oscilar entre 80 y 95% en campos donde es liberado con (Vargas, información sin publicar).

Figura 1. Parasitoides de Diatraea spp. en el estado de larva (A) Lydella minense, (B) Billaea claripalpis, (C) Genea jaynesi; y en el estado de huevo (D) Trichogramma exiguum. Fotos: Luz A. Lastra.

Una de las bases fundamentales del manejo integral de plagas es la idea de definir el nivel poblacional, o nivel de daño del insecto, a partir del cual existe un detrimento económico en la producción de la caña, que permita definir las medidas correctivas de acuerdo con su nivel de efectividad y el beneficio económico de su aplicación. La densidad poblacional a la cual hay que tomar una decisión de control, o umbral de acción, puede ser definida como el nivel poblacional de la plaga al cual el costo de manejo es equivalente al beneficio del control, es decir el nivel de daño evitado por la medida de control (Cardona, 1999). De acuerdo con esto, aplicar un control cuando el nivel poblacional de la plaga ha superado el umbral de acción significaría que el agricultor perdió la oportunidad de impedir un impacto económico de la plaga en su producción. Pese a que el uso del control biológico de Diatraea spp. se muestra efectivo cada vez que es puesto en práctica bajo las condiciones del valle del río Cauca, experimentalmente no existe evidencia del nivel de eficiencia de las liberaciones de Trichogramma exiguum y de las moscas taquínidas, esto debido a las dificultades metodológicas que existen para aislar el efecto de una liberación del efecto de poblaciones preexistentes de parasitoides en el campo, y de la imposibilidad de aislar artificialmente el accionar de los parasitoides en una parcela experimental en particular. De acuerdo con esto, este trabajo plantea una alternativa a este problema mediante el análisis de estudios de caso utilizando la información comercial obtenida de ingenios y agricultores entre los años 2009 y 2011, en donde se llevaron registros de un nivel de daño inicial, de la cantidad de moscas liberadas en un evento de liberación en el siguiente ciclo de cultivo y del nivel de daño obtenido luego de la implementación de un programa de control biológico basado en una sola liberación de taquínidos. De acuerdo con lo anterior, este documento busca realizar un análisis económico de la labor del control biológico de Diatraea spp. partiendo de la estimación de las pérdidas causadas por los barrenadores del tallo y de la estimación de la efectividad del control biológico. El análisis de esta información permitirá proponer un nivel de eficiencia estimado y la realización de un análisis de la rentabilidad del programa de control biológico para Diatraea spp. De esta forma, la información existente acerca de las pérdidas causadas por los barrenadores y la estimación de la eficiencia del control biológico se constituyen en la base de la propuesta del manejo integral de la plaga, que bajo un esquema de análisis de rentabilidad permite validar las alternativas de control con respecto a su eficiencia, costo y beneficio.

Estimación de las pérdidas de producción causadas por Diatraea spp. Se ha estimado que las pérdidas causadas por la plaga están en el orden del 0.826% en las toneladas de caña debido a la disminución del tonelaje de caña y del 0.26% en las toneladas de azúcar debido a la disminución del rendimiento comercial por cada unidad porcentual de daño. Si se asume una producción promedio de 120 ton / ha y un rendimiento en la obtención de azúcar del 11%, lo anterior significaría unas pérdidas, desde la perspectiva de un ingenio, de 109 kg de azúcar debido a la disminución en el tonelaje mas 34 kg de azúcar adicionales, debido al efecto en el rendimiento comercial, lo que daría un total de 143 kg de azúcar por hectárea y por cada unidad porcentual de intensidad de infestación (Gómez et al., 2009). Las perdidas totales para un cultivador donde su pago es por tonelaje serían equivalentes a 57 kg de azúcar por hectárea y cuando su pago es por rendimiento equivaldrían a 72 kg de azúcar por hectárea. La magnitud económica de las pérdidas causadas por Diatraea spp. puede observarse mejor en el cuadro 1, que considera las pérdidas desde la perspectiva de un ingenio azucarero, de un proveedor con un contrato con pago por tonelaje (58 kg de azúcar por tonelada cosechada) y de un proveedor con pago por rendimiento (50/50). En el caso de un ingenio azucarero, un campo que aumente su nivel de daño en una unidad porcentual (p.e., del 5 al 6% de intensidad de infestación) representaría una reducción en el ingreso de $143,000 pesos por hectárea. Desde la perspectiva de los proveedores, las pérdidas estarían de acuerdo con la clase de contratación, en el caso del contrato de pago de 58 kilogramos de azúcar por tonelada cosechada, el efecto en la producción sería de $57,000 pesos por hectárea y por cada unidad porcentual de daño, mientras que un contrato de pago por rendimiento (50/50), las pérdidas estarían por el orden de $72,000 pesos por hectárea y por cada unidad porcentual de daño.

Cuadro 1. Estimación de las pérdidas causadas por Diatraea spp. por cada unidad porcentual de intensidad de infestación (I.I.) y bajo diferentes perspectivas: ingenio azucarero, proveedor con pago por tonelaje (58 kg azúcar por tonelaje) y proveedor con pago por rendimiento (50/50). Perspectiva

Perdidas Kg. azúcar/ha1

Total perdidas Kg. azúcar/ha

% reducción en producción esperada2

Total perdidas $/ha3

Vía tonelaje

Vía rendimiento

Ingenio

109

34

143

1.1

143,000

Proveedor pago tonelaje

57

-

57

0.4

57,000

Proveedor pago rendimiento

55

17

72

0.5

72,000

1. 2. 3.

Asumiendo una producción de 120 toneladas por hectárea y un rendimiento en la obtención de azúcar del 11% (Gómez et al. 2009) Producción esperada de 13.200 kg de azúcar por hectárea. Asumiendo un precio promedio del kilogramo de azúcar de $1.000. El precio promedio acumulado a septiembre del 2012 fue de $1.087 pesos por kilogramo (Procaña, 2012).

Efectividad del control biológico y sus costos En la actualidad no se dispone de información acerca del nivel de eficiencia del control biológico en la reducción del daño por Diatraea spp., esto debido a las limitantes metodológicas de la implementación de este tipo de experimentación en el campo. Sin embargo, el control biológico de Diatraea spp. es una alternativa que se muestra eficaz cada vez que es usada. Con el objeto de estimar el nivel de eficiencia de las liberaciones de las moscas taquínidas en la reducción de los niveles de daño por parte de la plaga se obtuvo información comercial de 59 campos de diferentes ingenios entre los años 2009 y 2011. Dichos campos fueron seleccionados por presentar un nivel de daño inicial de por lo menos el 4% de entrenudos barrenados (daño inicial), por presentar un evento de liberación en el siguiente ciclo de cultivo con su respectivo registro del número de moscas liberadas (para efectos de simplificar el análisis no se separaron las especies de taquínidos utilizadas), y por presentar el registro del nivel de daño obtenido luego de la implementación del programa de control biológico (daño final). Los resultados del análisis de la información obtenida muestra que la liberación promedio en estos 59 campos fue de 27.6 ± 0.6 moscas/ha, en donde el daño inicial promedio estuvo en 5.1 ± 0.2% de entrenudos barrenados. Mientras tanto, el daño final estuvo en un promedio de 1.8 ± 0.2% de entrenudos barrenados. Lo anterior significa que luego de la implementación de una

sola liberación de taquínidos se redujeron en promedio 3.3 ± 0.2 unidades porcentuales de daño, que equivalen a una reducción del 65 ± 3.0% del nivel de daño inicial (Figura 2).

Figura 2. Media de la intensidad de infestación por Diatraea spp. ± error estándar de la media en dos ciclos consecutivos del cultivo y luego de la implementación de una liberación de moscas taquínidas en 59 campos comerciales entre los años 2009 y 2011. De acuerdo con esto, se esperaría que luego de la liberación de una dosis de taquínidos (entre 27 y 30 moscas/ha) en un campo cuyo daño inicial es del 4% de entrenudos barrenados, una reducción de un 65% en su nivel de daño, es decir un daño final entre 1.3 y 1.5% de entrenudos barrenados. Es importante señalar que este análisis de efectividad del control biológico busca producir información acerca del posible beneficio de la labor, que se constituye en un insumo para el análisis de rentabilidad. Sin embargo, dado que la información proviene de un reducido número de campos comerciales y que no se está considerando el efecto de otros factores además de la liberación como lo son la variedad de caña sembrada, el clima y otras variables medioambientales, la inferencia acerca de este nivel de eficiencia se ve limitada a servir como insumo para el análisis de rentabilidad propuesto en este trabajo. Con respecto a los costos de la labor del control biológico, el número de liberaciones a realizar está relacionada con el nivel de daño observado en el campo (Bustillo, 2009), de tal forma que el costo del establecimiento de un programa de control biológico dependerá del nivel de daño observado en el cultivo (Cuadro 2). Se debe resaltar que aún en el caso de que la

liberación sea más intensa, cuyo costo sería de $46.950 pesos por hectárea, representa un 1.4% de los costos directos de producción en una soca y un 0.7% de los costos directos de producción en una plantilla (Procaña, 2012). Cuadro 2. Costo de un programa de control biológico para Diatraea spp. de acuerdo con el nivel de daño del cultivo. Adaptado de Bustillo (2009). Intensidad de infestación Numero de parasitoides por hectárea y costo de su liberación ($/hectárea) 15 parejas de moscas/hectárea1 Leve 0.5% a 2.5% Alta 2.5% a 4% Muy Alta Mayor del 4% 1. 2.

15 parejas de moscas/hectárea 50 pulgadas2 de Trichogramma/hectárea2 15 parejas de moscas/hectárea (5 meses) 50 pulgadas2 de Trichogramma/hectárea 15 parejas de moscas/hectárea (7 meses)

16,350 Total 16,350 16,350 14,250 Total 30,600 16,350 14,250 16,350 Total 46,950

Precio de venta al público $545 pesos por mosca en estado adulto y liberado en la suerte. El rango de precios puede estar entre $300 y $545 pesos por mosca en estado adulto y liberada en la suerte. Precio de venta al público $285 pesos por pulgada cuadrada sin emerger.

Análisis de rentabilidad de la labor del control biológico De acuerdo con el análisis de la efectividad del control biológico en donde el efecto de una liberación de taquínidos puede reducir un promedio de 3.3 unidades porcentuales de daño, se puede proponer que por cada liberación se espera al menos la reducción de una unidad porcentual de daño. La estimación de la relación neta beneficio/costo evidencia una clara ventaja económica de la implementación del control biológico, en donde desde la perspectiva de un ingenio azucarero existe una relación neta de 7.8, lo que significa que por cada peso invertido en el control biológico el beneficio neto para el ingenio es de 7.8 pesos (Cuadro 3). En cuanto a la perspectiva del proveedor con pago por tonelaje, el beneficio neto es de 2.5 pesos por cada peso invertido y en el caso del agricultor con contrato por rendimiento es de 3.4 pesos por cada peso invertido. Las diferencias en la relación beneficio/costo de las diferentes perspectivas está asociada con el hecho de que el impacto de la plaga por cada unidad porcentual de daño afecta de manera especifica según el tipo de contratación, lo que influye de igual forma el beneficio de controlarlo, es así que un agricultor con pago por tonelaje no tendría

que asumir el impacto que la plaga tiene en la acumulación de sacarosa y su efecto económico es menor que para un agricultor cuyo contrato es por rendimiento. Por otro lado, en el caso la implementación de medidas tendientes a reducir el impacto de la plaga, el beneficio para el agricultor que contrata por rendimiento va a ser mayor que en el caso del que contrata por tonelaje, lo que hace que la relación beneficio neta de este último sea menor. Sin embargo, lo expuesto en el cuadro 3 sugiere que no existen razones de tipo económico para no incorporar un programa de control biológico como una práctica rutinaria dentro del itinerario de labores del cultivo, independiente de la perspectiva (ingenio azucarero o proveedor bajo las diferentes modalidades de contratación), incluso a niveles de intensidad de infestación menores al 2.5% de intensidad de infestación. Cuadro 3. Relación beneficio/costo de la implementación de una liberación de moscas taquinidas para el control de Diatraea spp. desde la perspectiva de un ingenio azucarero, proveedor con pago por tonelaje (58 kg azúcar por tonelaje) y proveedor con pago por rendimiento (50/50). Relación beneficio costo del control biológico

Reducción de una unidad porcentual de daño bajo diferentes perspectivas Ingenio Proveedor pago tonelaje Proveedor pago rendimiento

1.

2. 3. 4.

(A) (B) Ingreso adicional bruto: Kg de azúcar/ valoración de los Kg de azúcar ha por hectárea ($/ha)2 recuperadas1

(C) Costo del insumo ($/ha)3

(B – C) Ingreso adicional neto ($/ha)

B/C bruta4

143

143,000

16,350

126,650

8.8

57

57,000

16,350

40,650

3.5

72

72,000

16,350

55,650

4.4

Asumiendo que una liberación de taquínidos reduce una unidad porcentual de daño. Este es un estimativo conservador en virtud a que una liberación puede llegar a reducir hasta tres unidades porcentuales de daño (Figura 2). Asumiendo un precio promedio del kilogramo de azúcar de $1,000. El precio promedio acumulado a septiembre del 2012 fue de $1,087 pesos (Procaña, 2012). Asumiendo un precio de liberación de moscas de $16,350 pesos por hectárea. El rango de precios puede variar entre $9,000 y $16,350 pesos por hectárea, en estado adulto y liberadas en la suerte. La relación beneficio / costo (B/C) bruta de $8.7 indica que por cada peso invertido se obtiene un beneficio bruto de $8.7 y un beneficio neto de $7.8 ($8.8 - $1) pesos, en valor actual.

Análisis de sensibilidad de la implementación del control biológico de Diatraea spp. Con el fin de establecer un criterio de decisión en el manejo de la plaga que considere las pérdidas ocasionadas por los barrenadores y el costo del manejo que busca evitarlas, se puede hacer uso del umbral de acción sugerido por Cardona (1999) como aquella densidad de la plaga que amerita control, es decir el nivel de daño al cual el costo de control es equivalente al beneficio del control. Un análisis de sensibilidad en donde se contrastan las pérdidas por cada unidad porcentual de daño y el beneficio económico de diferentes programas de liberación puede servir para tal fin (Cuadro 4). En el caso de la perspectiva de un ingenio el análisis de sensibilidad muestra que aún a niveles bajos de la plaga como un 0.2% de daño, la utilización de una liberación tiene un beneficio neto positivo de $12,250 pesos por hectárea, que es consistente con la apreciación de que se debería de programar al menos una liberación de enemigos naturales en todas las suertes como una labor rutinaria en el cultivo e independiente del nivel de daño. Adicionalmente se puede ver cómo programas de liberaciones más exhaustivos, y por lo tanto más costosos, muestran beneficios netos positivos incluso a niveles bajos de la plaga. En el caso de dos liberaciones de taquínidos y una de avispas Trichogramma, se encuentra beneficio neto positivo a un nivel de 0.5% de daño. Desde la perspectiva de los proveedores, los escenarios de contratación por tonelaje y de pago por rendimiento (50/50) (Cuadros 5 y 6, respectivamente) demuestran beneficios netos positivos bajo niveles de daño de hasta el 1% y utilizando los programas de liberación más costosos de los recomendados por Cenicaña en el cuadro 2. De acuerdo con lo anterior, se puede concluir que el umbral de acción para el manejo de Diatraea es muy bajo, es decir que el beneficio del control supera rápidamente al costo del control a niveles de daño que incluso están por debajo del 1% de intensidad de infestación. Sin embargo, es importante señalar que esto obedece al bajo costo de los insumos utilizados y al precio actual del azúcar. Este tipo de criterios de decisión son dinámicos y pueden cambiar en atención a variaciones en el precio del azúcar y el costo de los insumos de control. Además, se debe considerar que para facilidad del análisis de sensibilidad se asumió que una liberación de moscas disminuye una unidad porcentual de daño y que a niveles inferiores de esta unidad el daño disminuye de forma proporcional; sin embargo, es importante considerar que el control biológico es un fenómeno dependiente de la densidad y que es posible que a niveles muy bajos

de la plaga (menores al 1% de intensidad de infestación) la efectividad de una labor de liberación disminuya debido a las dificultades que las hembras pueden tener para localizar a la plaga y ejercer su función reguladora. Cuadro 4. Análisis de sensibilidad del costo de la implementación de tres programas de control biológico con respecto al ingreso adicional neto (ingreso adicional bruto – costo del insumo) de su implementación desde la perspectiva de un ingenio azucarero. Ingreso adicional neto2 bajo diferentes programas de liberación de acuerdo al cuadro 3 ($/ha)

Intensidad de Infestación (%)

Ingreso adicional bruto1 ($/ha)

0.1

14,300

-2,050

-16,300

-35,650

0.2

28,600

12,250

-2,000

-21,350

0.5

71,500

55,150

40,900

21,550

1.0

143,000

26,650

112,400

93,050

Una liberación de taquínidos

($16,350 pesos/ha)

1. 2.

Una liberación de taquínidos + Una liberación de T. exiguum ($30,600 pesos/ha)

Dos liberaciones de taquínidos + Una liberación de T. exiguum ($49,950 pesos/ha)

Asumiendo que una liberación disminuye al menos una unidad porcentual de intensidad de infestación, que equivale a 143 kg de azúcar a $1,000 pesos por kg. Ingreso adicional neto: diferencia entre el ingreso adicional bruto proporcionado por la labor del control biológico y el costo del programa de liberaciones.

Cuadro 5. Análisis de sensibilidad del costo de la implementación de tres programas de control biológico con respecto al beneficio neto (beneficio – costo) de su implementación desde la perspectiva de un proveedor con un contrato de pago por tonelaje (58 kilos de azúcar por tonelada de caña). Beneficio neto esperado2 bajo diferentes programas de liberación de acuerdo al cuadro 3 ($/ha) Dos liberaciones de Una liberación de Una liberación de taquínidos + Una taquínidos + Una taquínidos liberación de T. liberación de T. exiguum exiguum ($49,950 pesos/ha) ($16,350 pesos/ha) ($30,600 pesos/ha) -10,601 -24,851 -44,201

Intensidad de Infestación (%)

Beneficio esperado1 ($/ha)

0.1

5,749

0.2

11,498

-4,852

-19,102

-38,452

0.5

28,750

12,400

-1,850

-21,200

41,140

26,890

7,540

1.0 1.

57,490

Asumiendo que una liberación disminuye al menos una unidad porcentual de intensidad de infestación, que equivale a 57.49 kg de azúcar a $1,000 pesos por kg.

2.

Beneficio neto: diferencia entre el beneficio esperado de la labor del control biológico y el costo del programa de liberaciones.

Cuadro 6. Análisis de sensibilidad del costo de la implementación de tres programas de control biológico con respecto al beneficio neto (beneficio – costo) de su implementación desde la perspectiva de un proveedor con un contrato de pago por rendimiento (50/50). Beneficio neto esperado2 bajo diferentes programas de liberación de acuerdo al cuadro 3 ($/ha) Dos liberaciones de Una liberación de Una liberación de taquinidos + Una taquinidos + Una taquinidos liberación de T. liberación de T. exiguum exiguum ($49,950 pesos/ha) ($16,350 pesos/ha) ($30,600 pesos/ha) -9,183 -23,433 -42,783

Intensidad de Infestación (%)

Beneficio esperado1 ($/ha)

0.1

7,167

0.2

14,335

-2,015

-16,265

-35,615

0.5

35,838

19,488

5,238

-14,112

55,326

41,076

21,726

1.0 1. 2.

71,676

Asumiendo que una liberación disminuye al menos una unidad porcentual de intensidad de infestación, que equivale a 71.6 kg de azúcar a $1,000 pesos por kg. Beneficio neto: diferencia entre el beneficio esperado de la labor del control biológico y el costo del programa de liberaciones.

Conclusiones 

Las pérdidas debidas al daño por Diatraea spp. variaron de acuerdo con la perspectiva desde donde se analice (ingenio, proveedores) y fluctuaron entre $57,000 y $143,000 pesos por hectárea por cada unidad porcentual de intensidad de infestación.



La información recolectada de 59 campos comerciales permitió observar que una liberación de moscas taquínidas redujo hasta un 65% el nivel de daño por Diatraea spp. de un ciclo de cultivo al siguiente, que bajo las condiciones de la encuesta represento alrededor de tres unidades porcentuales de daño por cada liberación de moscas.



El beneficio/costo neto del control biológico de Diatraea spp. fluctuó entre 2.5 y 7.8. pesos recuperados por peso invertido dependiendo de la perspectiva desde donde se haga el análisis (ingenio, proveedores) y demuestra una gran ventaja económica de su implementación.



Sin importar el tipo de escenario (ingenio y proveedores), la implementación de un programa de control biológico intensivo (dos liberaciones de taquínidos y una de

Trichogramma) se justifica económicamente incluso a un nivel de daño del 1% de intensidad de infestación.

Recomendaciones 

La constante vigilancia sobre los niveles de infestación de la plaga es la mejor forma de verificar la efectividad de las labores de control realizadas y de detectar posibles cambios en la agresividad de la plaga y en sus efectos adversos en el cultivo.



Dada la importancia económica de Diatraea spp. y la alta rentabilidad del control biológico, la labor de liberación de enemigos naturales debería de ser considerada como otra labor más del cultivo y ser presupuestada con cada ciclo productivo.



Para mantener los niveles de daño por parte de Diatraea spp. regulados y a un nivel bajo en toda la industria, se debe seguir trabajando de manera conjunta entre proveedores, ingenios, laboratorios productores de benéficos y Cenicaña en la concientización de la importancia del problema y la necesidad de su atención con las medidas disponibles de control.

Referencias Bustillo, A. E. 2009. Acciones para reducir las poblaciones de Diatraea. Disponible en (http://www.cenicana.org/publicaciones/carta_trimestral/ct2009/ct3y4_09/ct3y4_09_p1015.php) Consultado el día 11-06-12. Cardona, C. 1999. Entomología económica y manejo de plagas. Universidad Nacional de Colombia, Palmira. 99 p. Gómez, L.A.; Quintero, E.M.; Jurado, J.A.; Obando, V.; Larrahondo, J.E. y González, A. 2009. Una versión actualizada de las pérdidas que causan los barrenadores de la caña de azúcar en el valle del río Cauca, pp. 136-143. En: memorias VIII Congreso de la Asociación de Técnicos de la Caña de Azúcar de Colombia, Tecnicaña, 16-18 septiembre, Cali, Colombia. Tecnicaña, Cali, Colombia. Procaña, 2012. Costos de producción. Disponible en (http://www.procana.org/portal/index.php) Consultado el día 11-06-12. Vargas, G.A.; Obando, V.P. y Gómez, L.A. 2006. Jaynesleskia jaynesi: otra alternativa para el manejo de Diatraea spp. Carta Trimestral, No. 2: 3-5. Cenicaña, Cali, Colombia.