http://www.entomologia.socmexent.org/revista/entomologia/2008/BHN/301-307.pdf

UTILIZACIÓN POTENCIAL DE LA EXCRETA DEL GUSANO AMARILLO DE LAS HARINAS COMO ABONO ORGANICO Potential utilization as manure of the yellow worm excreta like an organic fertilizer J. Ramos-Elorduy 1, J. M. Pino M.1, Sergio Ángeles C.2 y A. García P.2. 1Instituto de Biología UNAM. Ap. Postal 70-153, C.P. 04510 México D.F. 2Lab. De Nutrición Animal y Bioquímica Fac. de Medicina Veterinaria y Zootecnia UNAM. Segundo Edificio Tercer Piso Lab. 2301. México D.F. [email protected], [email protected], [email protected] [email protected]. Palabras clave: Gusano amarillo, Valor Nutritivo, Minerales, Abono. Introducción Este insecto es comúnmente conocido como “gusano amarillo de las harinas” y en su estado adulto como gorgojo negro, es considerado como una plaga secundaria, por alimentarse de granos y semillas que ya han sido dañados con anterioridad por plagas primarias, se considera que es un insecto distribuido mundialmente y se ha pensado que su origen más probable corresponde a Europa o Asia (Ramírez, 1982). El gusano amarillo de las harinas es de color amarillento a café terso brillante, se parece a los gusanos de alambre y mayates negros, miden hasta 2.5 cms. de largo, se localizan en y alrededor de los almacenes de granos, son particularmente abundantes en los lugares oscuros, húmedos en donde el grano no se ha movido por algún tiempo. Se alimenta de los cereales y sus productos incluyendo harinas, salvado, desperdicios de carne, plumas, granos, de insectos muertos etc. e incluso de jergas y telas. Los adultos son de color negro hasta casi negro, o bien de color lustroso café oscuro robustos, son aplanados un tanto brillantes, miden de 1.25 cms, hasta casi 2.5 cms de largo, su tórax esta finamente punteado y sus élitros presentan estrías longitudinales. La duración de su ciclo de vida varía dependiendo de las condiciones ambientales, teniendo como óptimas una temperatura de 25 ºC a 27 ºC y una humedad relativa de 70 % al 80%, en general requieren en promedio de 200 días para completarlo. Son organismos holometábolos y por lo tanto pasan por los estados de desarrollo denominados: huevo, larva, pupa y adulto. La hembra deposita sus huevos de 250 a 1000 , aisladamente o en racimos en los materiales alimenticios, los cuales son cubiertos por una secreción pegajosa que los adhiere al alimento, las oviposiciones se realizan en forma continua aproximadamente durante 3 semanas, llegando incluso a realizar esta actividad durante 2 meses (Schoenherr y Rutledge, 1967). Los huevecillos, son ovales de color blanco lechoso y brillante, de más o menos 1.4 mms. de longitud y 0.66 mms. a 0.69 mms. de ancho se incuban en un lapso de 4 a 18 días, las larvas recién nacidas son delgadas y blancas cambiando gradualmente a un tono color amarillo en la medida que crecen, la larva requiere de 6 a 9 meses, mudan frecuentemente y cuando están completamente desarrolladas, miden de 2.5 a 3.75 cms. de largo. Su apariencia es muy semejante a la de los gusanos de alambre, por lo común, invernan en el estado larvario, aunque una generación completa puede variar de dos meses hasta casi dos años (Hernández, 1988). La pupa es de color blanco pero a medida que pasa el tiempo esta coloración cambia a café amarillento, este período tiene una duración de 6 a 98 días, una vez completada la pupación es desechada la cutícula pupal, apareciendo el adulto cuya longevidad es de dos meses aproximadamente (Metcalf y Flint, 1976, Hernández, 1988). Compuestos benéficos a los suelos. Por otro lado, existen compuestos benéficos para los suelos, el abono es cualquier sustancia orgánica o inorgánica que mejora la calidad del sustrato a nivel nutricional, para las plantas arraigadas en el suelo, tenemos ejemplos naturales o ecológicos como el clásico estiércol,

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el guano que son los excrementos de las aves (por ejemplo de corral, como el de gallina), o la excreta del gusano amarillo de las harinas previamente publicado (Ramos-Elorduy et al. 2002). La definición de abono, según el reglamento de abonos de la Unión Europea es "el material cuya función principal es proporcionar elementos nutritivos a las plantas" (http://es.wikipedia.org/wiki/Abono, 2008). La falta de elementos imprescindibles para que las plantas puedan crecer en un determinado terreno hace necesario el aporte de sustancias tanto químicas como naturales que reciben el nombre de abonos o fertilizantes. A pesar de que existen suelos ricos en nitrógeno, fósforo, potasio y calcio, catalogados como elementos básicos para el crecimiento de las plantas, es necesario añadir abonos, para compensar las extracciones que hacen las plantas de los mismos, sobretodo en las áreas que son objeto de cultivos intensivos e extensivos (http://es.wikipedia.org/wiki/Abono, 2008). Mediante su metabolismo la planta elabora durante su desarrollo glúcidos, lípidos y proteínas, en el cual consume mucho nitrógeno que obtienen directamente del suelo. Tipos de abonos. Existen muchas variedades de abonos que se denominan según sus componentes. El abono simple sólo contiene un fertilizante principal. El abono compuesto está formado por dos o más nutrimentos principales (nitrógeno, fósforo y potasio) pudiendo contener alguno de los cuatro nutrimentos secundarios (calcio, magnesio, sodio y azufre) o de los micronutrimentos (boro, cobalto, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y zinc) esenciales para el crecimiento de las plantas, en pequeñas cantidades, comparados con los nutrimentos principales y secundarios. Tipos de fertilizantes. Nitrogenados.- Dentro de estos fertilizantes encontramos: el nitrógeno sódico o de Chile (15 % N nítrico), el sulfato amónico (21% de nitrógeno amoniacal), el nitrato amónico cálcico (27 % N 50 % nítrico y 50 % amoniacal), el nitrato amónico (33,50 % N amoniacal), la cianamida cálcica (20%), la urea (46% N uréico) y el amoniaco anhidro (82 % N amoniacal). Los nítricos son: el nitrato cálcico magnésico (14%) y el nitrato potásico. (http://es.wikipedia.org/wiki/Abono, 2008). El fósforo se presenta de forma orgánica y mineral, éste elemento tiene importancia fundamental en la producción de azúcares y en el desarrollo de las raíces. Los fertilizantes fosfatados son escorias procedentes de las fundiciones, fosfato bicálcico superfosfato de calcio y el fosfato amónico. Fertilizantes Compuestos. Estos constan normalmente de tres elementos nutritivos básicos: nitrógeno, fósforo y potasio. Sin embargo, el fertilizante más utilizado y de cualidades excelentes es el estiércol. Su composición química depende del animal del cual procede y de las circunstancias del momento. Además de diversas sustancias orgánicas, contiene gran cantidad de elementos como nitrógeno, fósforo y calcio, así como un alto porcentaje de oligoelementos (http://es.wikipedia.org/wiki/abono, 2008). Este insecto considerado como una plaga, por su abundancia y fácil cultivo es digno de tomarse en cuenta en programas de agricultura orgánica, ya que generalmente no se consideran los recursos bióticos naturales. Igualmente cabe señalar que los insectos son un enorme recurso natural renovable, ampliamente utilizado en diversos aspectos socioeconómicos ( Pino y Ramos-Elorduy 2006, Ramos-Elorduy, 1987), por ello consideramos de interés cuantificar en sus excreta la proporción que posee de algunos nutrimentos, para ser empleado como abono, discutir la importancia de los mismos en la agricultura y sugerir diversas alternativas de su aprovechamiento en la producción agrícola, y su empleo a los campesinos que tienen una economía de subsistencia y que habitan en las comunidades donde generalmente los abonos son caros y por lo tanto impagables por ellos.

Materiales y Método El gusano amarillo de las harinas fue cultivado en condiciones controladas en el Instituto de Biología de la UNAM, y para conocer su productividad se cuantificó la biomasa producida, la cantidad del alimento empleado y la excreta obtenida. Para los cultivos se emplearon diferentes desechos orgánicos de origen vegetal adicionando levadura de cerveza al 5%, colocándolos en cajas de un kilogramo de capacidad, puestas en cámaras con 27±2°C y 60-70% de humedad relativa. Con un fotoperíodo de 12 horas. Y así obtener a las larvas y a la excreta, para ello, después de cierto tiempo, se tamizó el medio de cultivo hasta pasar por un número de malla 40 con una abertura de 0.42. mm empleando un tamizador

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marca DUVESA, de esta forma se han podido acumular kilos de la excreta. Posteriormente esta se trasladó al Laboratorio de Nutrición Animal y Bioquímica de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM para realizar el análisis químico proximal, y efectuar determinaciones particulares proteína verdadera, calcio y fósforo, y otros minerales de importancia en nutrición vegetal.Para las determinaciones del análisis químico proximal y de los minerales se emplearon los métodos reportados por el AOAC humedad (No.934.01), Proteínas (No. 988.05), Grasas (No. 920.39), Cenizas (No. 942.05, Fibra Cruda (No. 962.09), Proteína verdadera (No. 960.52) la materia seca y el extracto libre de nitrógeno se calcularon por diferencia, para el calcio se empleo las técnica (927.02) y para el fósforo la (965.17) (Helrich, 1990). Para otros minerales se empleó la técnica de espectrofotometría de absorción atómica (Perkin Elmer, 1968). Para los experimentos de la eficiencia de la excreta de este gusano como abono, se empleó el cultivo de Cucurbita argyrosperma Hort. Ex L.H. Bailey, realizado en Oxtotipac, Otumba, Estado de Méxo, en mesas de cemento a una altura de 70 cm del suelo, con objeto de que no fueran contaminados por las sustancias existentes en tierra, y/o destruidos o consumidos por los diversos animales, y así tener un cuidado y una observación minuciosa. Teniendo los dos compartimentos una dimensión de 16 m2 cada uno. Las flores fueron cortadas y contadas. Para dejar que las plantas llegaran a producir los frutos, se utilizó un terreno también de 16 m2 en Santiago Tepetitlán, municipio de San Martín de las Pirámides, Estado de México, en este se formaron cuatro surcos, en los dos primeros no se aplicó ningún tipo de fertilizante y en el segundo excreta de T. molitor en la misma proporción, tanto en uno como en otro, al formarse las calabazas y crecer, ástas fueron cortadas, contadas y pesadas en una balanza granataria de marca Ohaus y además se hicieron observaciones referentes a altura de las plantas, extensión y dimensión del follaje y tamaño de los frutos.

Resultados Los resultados que se presentan se expresan en base seca y son el promedio de tres muestras analizadas. En el Cuadro 1 se señala la composición química proximal que las excretas poseen en base seca. En esta podemos observar la cantidad de nutrimentos digestibles, casi ¾ partes y la energía metabolizable, la cual es elevada, al igual que lo es la energía metabolizable. Cuadro 1.- Composición Química proximal de la excreta del gusano amarillo de las harinas Materia seca Humedad Proteína Cruda Extracto Etéreo Cenizas Fibra Cruda Extracto Libre de Nitrógeno T.N.D. Total de nutrimentos digestibles E.D. Energía Digestible kcal/kg (aproximadamente) E.M. Energía Metabolizable kcal/kg (aproximadamente)

Base Seca % 100.00 0.00 30.66 2.08 10.57 10.73 45.97 73.94 3260.00 2672.92

Además, en el destaca, la gran cantidad de nitrógeno reportado como proteína cruda y de sales minerales totales. El porcentaje de Calcio (0.28%) es mas majo que el fosforo (1.86%) donde la proporción de calcio y de potasio que alberga expresado en base seca en por ciento. Además, este gusano posee elevada cantidades de magnesio (9900 ppm) y de sodio (331.3 ppm) y también manganeso (162 ppm), fierro (254 ppm) y zinc (119 ppm) en abundancia. (* Técnica utilizada: Espectrofotometría de Absorción Atómica (EAA) 1. Los resultados se expresan en Base Seca NSD = No se detecta a más de 15 ng/g.). En el Cuadro 3 se reporta la composición química proximal promedio de la excreta del gusano amarillo de las harinas en comparación con el estiércol.

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Cuadro 3.- Análisis comparativo de la excreta del gusano amarillo de las harinas con el estiércol en base húmeda y en base seca, expresados en porcentaje. Nutrimentos Producto Agua Materia seca Proteínas Proteína verdadera Grasas Cenizas Fibra Cruda Extracto Libre de N. T.N D. E.D. Kcal/Kg (aprox.) E.M. Kcal/Kg) (aprox.) Kcal./100 grs.

Base Húmeda Excreta Estiércol 6.53 62.24 93.47 37.76 28.66 4.1 ---------1.94 1.77 9.88 18.79 10.03 4.76 42.97 8.34 69.11 -----3047.25 ------2498.48 -----------------

Base Seca Excreta Estiércol 0.0 0.0 100.0 100.0 30.66 10.85 22.39 -----2.08 4.68 10.57 49.7.6 10.73 12.60 45.97 22.08 73.94 -----3260.00 ---2672.92 -----333.53 173.84

En la misma se aprecia que la excreta del gusano amarillo posee una menor cantidad de agua y una mayor cantidad de proteína cruda, constituida principalmente de: Nitrógeno proteínico (Proteínas, polipéptidos complejos, polipéptidos simples, aminoácidos libres) y Nitrógeno no proteínico (formado de: nitrógeno soluble, amidas, sales amoniacales, bases nitrogenadas, heterósidos, vitamina B, etc.) (Flores, 1977). En el Cuadro 4, se señala la composición química de diversos estiércoles (Orgánicos, T & C fertilizantes orgánicos) en comparación con la excreta en los parámetros: humedad, nitrógeno y fósforo. Cuadro 4.- Análisis comparativo de la excreta del gusano amarillo de las harinas con diferentes tipos de estiércol, expresado en porcentaje en base seca Abonos

Humedad

Materia seca

(%)

Nitrógeno

Fósforo

Potasio

Calcio

(B.S.%)

(B.S.%)

(B.S.%)

(B.S.%) 0.28

Excreta

6.53

93.47

30.66

1.86

----

Vaca

83.2

16.8

9.94

6.42

3.3

Caballo

74.02.

26.0

8.8

4.42

5.0

Oveja

64.0

36.0

10.58

4.52

3.47

Llama

62.0

38.0

10.34

3.47

3.52

Vicuña

65.0

35.0

10.34

5.71

3.74

Alpaca

63.0

37.0

9.72

3.02

3.48

Cerdo

80,0

20

18.65

22.6

14.45

Modificado de http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/cultivosintensivos/ organicos-tyc/default.htm (2008).

En el Cuadro 6, se puede deducir que la excreta posee una menor cantidad de agua y una mayor cantidad de materia seca, asimismo se aprecia la notable diferencia en la cantidad de nitrógeno total que posee en comparación con los demás productos estudiados, lo cual nos indica que se puede utilizar como un abono nitrogenado en diversas actividades agrícolas, en los estiércoles se ha cuantificado una mayor cantidad de fósforo y de potasio, sin embargo la excesiva cantidad de agua que poseen los hacen limitantes por la proporción de los diferentes elementos que lo integran ya que el porcentaje oscila de un 62 % hasta un 83 5% de agua, correspondiendo a la llama y a la vaca respectivamente, es decir en determinado momento estaríamos comprando toneladas de agua en lugar de los nutrientes requeridos para los diferentes cultivos.

Productividad

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La productividad arrojada en un cultivo de este insecto se presenta en el Cuadro 6. Cuadro 5.- Producción de excreta en un cultivo de Tenebrio molitor Cajas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Total Promedio Producción de 100 cajas con 500 g de sustrato cada una.

Excreta producida (g) 333.0 313.0 293.0 292.7 302.2 299.6 277.0 226.0 263.0 262.2 2861.7g 286.17 g 28.617 Kg

Como podemos observar es significativa la cantidad de este subproducto, que sólo diez cajas de cultivo nos proporciona, en cultivos en condiciones controladas. Mientras que de larvas se tienen de 600 a 800 g de las mismas, dependiendo de la composición del medio (Mendoza, Ramos-Elorduy y Pino, 1998). Si bien albergan un valor nutritivo elevado (Cuadro 7) en donde aproximadamente la mitad de su cuerpo está constituido por proteínas (47.76) y los aminoácidos que las componen van a variar dependiendo del sustrato que se les proporciones, pero teniendo elevadas cantidades de cisteína y metionina, (aminoacidos azufrados), y de fenilalanina y tirosina (aminoácidos aromáticos), así como leucina y lisina, entre los aminoácidos esenciales. También poseen una elevada cantidad de energía (4.24) (Ramos-Elorduy y Pino, 1990), garantizándose así la asimilación correcta de las proteínas. Ensayos para comprobar la eficiencia de la excreta del gusano amarillo Experimentalmente en Oxtotipac Otumba, Estado de México, empleando un cultivo de calabazas (Cucurbita argyrosperma Hort. Ex L.H. Bailey) fue probada la eficiencia de este “abono” al aplicar 34 grs. por planta. Se observó una producción similar de flores (Cuadro 7) comparando con un abono químico. Además, en surcos medidos la acción de este abono insectil contra tierra sin ningún tipo de fertilizante, en dónde comparativamente se tuvo una mayor producción de frutos con el excreta de Tenebrio (Cuadro 8). Podemos observar que en caso de no obtener ningún tipo de compuesto mineral, algunas de las plantas murieron y su color en general era verde amarillento, contrastando con las que habían recibido la excreta de este insecto. Lo cual señala la enorme potencialidad agrícola de este “abono” en diversos cultivos (Ramos-Elorduy et al. 2002). Cuadro 7.- Comparación entre un fertilizante químico y uno orgánico proveniente de la excreta de Tenebrio molitor en la biomasa de flores (número) obtenido en un sembradío de calabazas en Oxtotipac, Otumba, Estado de México. (16 de julio -6 de agosto de 1999)

Fecha Julio 16 Julio 17 Julio 20 Julio 21 Julio 29 Agosto 6

Fertilizante Químico (Fertilizante Difostato Diamónico N16, P48, K10) Surcos 1 2 3 4 5 Total 0 0 0 0 0 0 64 53 70 70 90 347 41 36 50 38 58 223 60 69 54 60 72 315 30 27 25 25 32 139 50 44 37 40 30 201 245 229 236 233 282 1225

Tomado de Ramos-Elorduy et al. (2002)

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Fertilizante Orgánico (Excreta de Tenebrio molitor L.) Surcos 6 7 8 9 10 Total 0 0 0 0 147 147 52 64 60 95 0 271 40 0 36 60 0 136 48 72 48 68 76 312 12 17 20 36 28 113 30 30 23 20 30 133 182 183 187 279 281 1112

Cuadro 8. Número de calabazas obtenidas usando Tenebrio molitor como fertilizante en Santiago Tepetitlan, Municipio de San Martín de Las Pirámides, Estado de México. (22 de Junio – 31 de Julio 1999) Tierra sin fertilizante Área 16m2 Fecha Fruto(g) 22/VI 1,000 24/VI 1,000 26/VI 2,700

Tierra con excreta de Tenebrio Área 16m2 Fecha Frutos(g) 23/VI 1,200 26/VI 1,000 27/VI 1,000

28/VI

4,000

29/VI

3,000

30/VI 02/VII 03/VII 10/VII 14/VII 16/VII 21/VII 23/VII 29/VII Total

5,000 5,000 3,000 6,000 5,000 4,500 8,000 3,500 3,500 52,000

01/VII 04/VII 05/VII 08/VI 09/VII 11/VII 13/VII 15/VII 17/VII 19/VII 22/VII 24/VII 25/VII 31/VII Total

4,000 3,000 3,000 2,500 3,000 5,600 4,600 5,000 4,000 7,000 6,000 2,000 4,000 1,800 61,700

Discusión Con los resultados que presentamos el cultivo de Tenebrio tiene un doble beneficio, por un lado, las larvas o pupas se podrían tener como alimento humano y/o animal, y por otro la excreta como un abono orgánico para el mejoramiento de los suelos de uso agrícola y el incremento de la productividad del cultivo, como se ha demostrado. Observamos que en general, el tamaño de las plantas era mayor, su coloración era de un verde más oscuro y la superficie foliar era más amplia, por lo que para un cultivo de acelgas, espinacas, sandías, melones, pepinos, etc., tendrían una mayor productividad empleando éste, ya que la superficie fotosintética es más grande. Además, este insecto se ha utilizado para elaborar diferentes fuentes proteínicas para alimentación humana, tanto granos como diversos vegetales estimada a través de la biomasa obtenida y del tamaño de los individuos (Pracross, 1988). La cantidad empleada de este subproducto va a depender del tipo de suelo en donde se vaya a aplicar y el tipo de cultivo que se implementó, remarcándose así la gran importancia que tiene en la productividad agrícola y su enorme potencialidad.

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UNA VISTA A LA BIODIVERSIDAD DE LA ANTROPOENTOMOFAGIA MUNDIAL A worldwide sight to anthropoentomophagic biodiversity

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