e-ISSN: 1390-5902
CEDAMAZ Revista del Centro de Estudio y Desarrollo de la Amazonia , Vol. 10, No. 02, pp. 51–56, julio–diciembre 2020
Presencia de Phyllophaga spp. (Coleoptera: Scarabaeidae) y hongos
entomopatógenos potenciales para su control biológico en sistemas agrícolas
de Saraguro (Loja, Ecuador).
Occurrence of Phyllophaga spp. (Coleoptera: Scarabaeidae) and entomopathogenic
fungi that may be used for their biological control in farms of Saraguro (Loja,
Ecuador).
Norma Morocho
1,*
, Marina Mazón
1
y Jeamel Ruiz
1
1
Carrera de Ingeniería Agronómica, Universidad Nacional de Loja. Loja, Ecuador.
*
Autor para correspondencia: emorochop@unl.edu.ec
Fecha de recepción del manuscrito: 09/12/2020 Fecha de aceptación del manuscrito: 16/31/2020 Fecha de publicación: 31/12/2020
Resumen—En los últimos años las larvas del género Phyllophaga se han convertido en un serio problema en la agricultura, causando
pérdidas del 10 al 100% de la producción, por lo que los agricultores se ven en la necesidad de combatirla con productos químicos, los cuales
generalmente son altamente tóxicos. Las consecuencias ecológicas del uso de insecticidas causan gran preocupación en la actualidad, ya
que, aunque el objetivo de estos productos es matar insectos plaga, también pueden tener un impacto en organismos que no son su objetivo,
contaminar productos alimenticios y agua para los niveles tróficos superiores o generar afecciones a la salud humana. En la naturaleza
existe una gran diversidad de microorganismos, entre ellos los hongos entomopatógenos, capaces de controlar y reducir favorablemente
la población larval de Phyllophaga spp., mitigando el daño a los cultivos y disminuyendo las pérdidas en la producción. Con base en lo
anterior, la presente investigación tuvo como objetivo caracterizar y evaluar la incidencia de larvas del género Phyllophaga en diversos
cultivos de la comunidad La Matara (cantón Saraguro, Loja), así como buscar y caracterizar hongos entomopatógenos presentes localmente
atacando larvas de Phyllophaga. Como resultado se encontraron larvas de la especie Phyllophaga obsoleta (89 % de la población total
colectada, distribuidas de forma general en los cultivos evaluados) y larvas del género Cyclocephala (únicamente en el cultivo de aguacate).
Además, se determinó la presencia del hongo entomopatógeno Metarhizium parasitando larvas de Phyllophaga, el cual podría ser usado
para un control biológico en la comunidad.
Palabras clave—Phyllophaga spp.; Hongos entomopatógenos; Cyclocephala; Metarhizium.
Abstract—In recent years the larvae of the genus Phyllophaga have become a serious problema in agriculture, causing losses ranging
from 10 to 100 % of production, so farmers need to fight it with chemicals which are usually highly toxic. The ecological consequences of
the use of insecticides are currently of great concern. The objective of these products is to kill insect pests, consequently they may cause
an impact on non-target organisms, may contaminate food products and water for higher trophic levels, and possibly affect human health
conditions. In nature, there is a great diversity of microorganisms, including entomopathogenic fungi, capable of controlling and reducing
the larval population of Phyllophaga spp., mitigating damage to crops, and reducing production losses. Based on that, the objective of
this research was to characterize and evaluate the incidence of larvae of the genus Phyllophaga in several cultures within ’La Matara’
community (Saraguro canton, Loja), as well as to seek and characterize entomopathogenic fungi locally atacking Phyllophaga larvae. As a
result, larvae from Phyllophaga obsoleta (representing 89% of the total population collected, distributed in all the crops evaluated) and from
Cyclocephala genus were identified (only in the avocado crop). Also, the presence of Metarhizium was confirmed parasiting Phyllophaga
larvae in the agricultural soils of the community, which may be used for a biological control in La Matara.
Keywords—Phyllophaga spp.; entomopathogenic fungus; Cyclocephala; Metarhizium.
INTRODUCCIÓN
E
n Ecuador hay una creciente preocupación de los
agricultores por el ataque del llamado complejo
de gallinas ciegas, un grupo de larvas de la subfamilia
Melolonthinae (Coleoptera) que viven en el suelo, entre
los cuales destacan las larvas de Phyllophaga spp. Estas
larvas presentan una gran capacidad de adaptabilidad, por lo
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PRESENCIA DE PHYLLOPHAGA MOROCHO et al.
que se encuentran distribuidas en varias regiones del país y
en distintos cultivos, causando serias pérdidas económicas
(Quijije y Mendoza, 1995; Cueva, 2014).
Estas larvas, consideradas plagas de importancia mundial,
habitan en el suelo a una profundidad de 15 a 25 cm y
se alimentan de las raíces de las plantas destruyendo su
sistema radicular. Específicamente en el tercer estadío larval,
provocan los mayores daños a los cultivos, con pérdidas que
van desde el 10 al 100% de la producción (CATIE, 2002).
En la provincia de Loja se registra un solo estudio realiza-
do por Tambo y González (1999), quienes investigaron las
especies que causaban mayor daño a los cultivos, sin buscar
alguna alternativa de control para esta plaga.
La herramienta principal que se está utilizando para
el control y erradicación de esta plaga es la aplicación
de insecticidas granulados al suelo (Ruiz et al., 2012),
convirtiéndose en un problema más que una solución. Según
informes realizados por la FAO (2018), a nivel mundial
cada año se rocían 4,6 millones de toneladas de plaguicidas
químicos, provocando la más severa contaminación al agua,
suelo y seres vivos en general, incluido el ser humano.
Estudios preliminares del CATIE (2002) manifiestan que
“los pesticidas utilizados para el control de Phyllophaga spp.
se encuentran entre los más tóxicos, siendo responsables de
los casos más severos de intoxicación de los campesinos”.
Debido al hábito subterráneo que Phyllophaga tiene
durante su desarrollo larval es susceptible a la infección
por microorganismos, siendo esta una alternativa para su
control. Entre los microorganismos utilizados en el control
biológico se encuentran los hongos entomopatógenos, que
tienen la particularidad de parasitar a diferentes tipos de
artrópodos y de encontrarse en los hábitats más variados.
Entre estas especies de hongos ampliamente reconocidas
como bioinsecticidas se encuentran Beauveria bassiana
(Bals) y Metarhizium anisopliae (Metschn.), que han mos-
trado excelentes resultados en el control de varias plagas
agrícolas, incluidos larvas y adultos del género Phyllophaga
(Rustiguel et al., 2018).
Considerando lo antes mencionado, esta investigación
busca conocer las especies del género Phyllophaga presentes
en la comunidad de La Matara (cantón Saraguro), sus
preferencias alimenticias y su incidencia en los cultivos.
Así mismo, se busca conocer las cepas nativas de hongos
entomopatógenos que atacan a estas especies, para poder
planificar una estrategia de manejo que pueda funcionar en
la zona particular de estudio.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en la comunidad La Ma-
tara (Fig. 1), cantón Saraguro, provincia de Loja (sur de
Ecuador). Sus coordenadas son 3º 3´ 38” Latitud sur y 79º
43´41” Longitud oeste, y altitud de 2 350 m.s.n.m.
La comunidad cuenta con una extensión de 144 ha; desde
sus inicios se ha dedicado a la producción agrícola destinada
al consumo familiar y comercialización. Su suelo es franco-
arcilloso, cuenta con un sistema de riego que abastece a toda
la comunidad y su pendiente va del 2% al 20%.
Fig. 1: Mapa de ubicación de los puntos de muestreo de larvas de
Phyllophaga spp. en la comunidad La Matara, sur de Ecuador.
La selección de los sitios de estudio se realizó en función
de los cultivos presentes en la localidad, sin tomar en cuenta
su extensión ni topografía. Se seleccionaron nueve sembríos
aleatorios (Fig. 1) con 10 repeticiones en cada uno, dando
un total de 90 muestras. En cada sembrío se registraron
los siguientes datos: fecha de muestreo, cultivo, ubicación
geográfica, altitud sobre el nivel del mar y nombre del
propietario. El muestreo de larvas se realizó una sola vez
en cada punto durante el tiempo de estudio desde el mes de
octubre 2019 hasta marzo 2020. En cada punto de muestreo
se sacó un cubo de suelo de 30 x 30 x 30 cm, del que se
separaron manualmente las larvas presentes. Las larvas
recolectadas se depositaron en recipientes plásticos, con
suelo húmedo propio del lugar y posteriormente fueron
trasladadas al laboratorio de entomología de la Universidad
Nacional de Loja para su caracterización.
La identificación taxonómica de las especies del género
Phyllophaga se realizó en el laboratorio de entomología
de la Universidad Nacional de Loja, con larvas de tercer
estadío; aquellas larvas que se encontraron en estadíos uno
y dos fueron alimentadas con trocitos de papa de ½ cm de
diámetro, tres veces por semana, controlando la humedad
del suelo. Una vez alcanzado el tercer estadío, se procedió a
conservar las muestras en una solución de alcohol 75 % con
ácido acético 80 % y glicerina. Se utilizó el estereoscopio
para la observación morfológica de las larvas; la identifica-
ción se realizó con las claves taxonómicas propuestas por
Ramirez-Salinas et al. (2000), que priorizan la forma del
ráster como la principal característica para la identificación.
Para el aislamiento de hongos entomopatógenos, adi-
cionalmente a los muestreos sistemáticos anteriormente
descritos, se realizaron muestreos aleatorios en los terrenos
cultivados dentro de la comunidad, los mismos que se
encuentran dentro del polígono inicial de 1440000 m
2
de
área (Fig. 1), procediendo a realizar la búsqueda de larvas
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de Phyllophaga en diferentes estados de desarrollo que
presentaran signos de estar infectados por hongos. Por cada
larva colectada se procedió a llenar una ficha que contenía
los siguientes datos: nombre del insecto colectado (familia,
género, especie), lugar, cultivo, altitud y fecha. Las larvas
colectadas se colocaron en fundas plásticas con su debida
etiqueta y fueron trasladas al laboratorio de Sanidad vegetal
de la Universidad Nacional de Loja.
En el laboratorio se siguió el protocolo de Cañero y Ames
(2004): se remojó al insecto en hipoclorito de sodio (0,5%
del producto activo) durante cinco minutos, seguidamente se
enjuagó tres veces con agua destilada y se colocó en papel
de filtro estéril en una caja petri esterilizada, la cual se selló
con papel Parafilm y se dejó incubar a 25 °C hasta observar
la germinación del hongo. Después, con ayuda de una aguja
de siembra previamente desinfectada, en la cámara de flujo
laminar se tocó levemente el cuerpo del insecto donde se
veía crecimiento fungoso, se realizó un ligero raspado y se
transfirió su contenido a una caja Petri con medio de cultivo
Agar Papa Dextrosa (APD). La identificación morfológica
de los aislados fue desarrollada con base en las claves
descritas por Humber (2012).
En la cámara de flujo laminar a partir de los aislamientos
se tomaron discos con un sacabocado de 10 mm de diámetro,
se sembraron en el centro de la caja que contenía 15 ml del
medio APD a una temperatura de 25±1 °C y cada caja se
selló con Parafilm. El tiempo de incubación y evaluación
comprendió un total de 15 días. Pasado ese tiempo se
caracterizaron las colonias a nivel macroscópico: se observó
la forma de crecimiento de la colonia, tamaño (el cual se
mide de lado a lado pasando por el centro en dos puntos de
la colonia), aspecto, textura y la producción de pigmentos
(coloración de ambas caras).
Se realizaron cinco repeticiones por colonia madre, todas
con la misma temperatura y medio de cultivo. Para la
caracterización microscópica de las estructuras del hongo se
realizó la técnica del microcultivo utilizada por Valle (2015).
Para ello se colocó papel filtro en el interior de cada caja
de Petri de 90 mm y sobre él se pusieron dos portaobjetos
colocados en cruz. Se esterilizaron y posteriormente se
adicionó agar en agua al 1,5 % sobre el portaobjeto de
la parte superior, en el cual se sembró una porción del
aislamiento, con ayuda de un asa recta.
Seguidamente, se humedeció el papel de filtro con agua
destilada estéril, las placas se sellaron con Parafilm y se lle-
varon a incubación a 25±1 ºC. Se esperó el crecimiento de
dos a tres días para realizar las observaciones al microscopio
con aumento de 40X para verificar su crecimiento y estructu-
ra. La toma de microfotografías de la morfología, disposición
de los conidios y la medición de conidios (largo y ancho) se
realizó con ayuda de la cámara digital del microscopio MC-
5OO-W.
RESULTADOS
Caracterización de larvas de Phyllophaga spp. y otros
ejemplares del complejo gallina ciega
Los individuos del género Phyllophaga encontrados en el
estudio correspondieron a la especie Phyllophaga obsoleta
(Fig. 2), registrados en los cultivos de ciclo corto: maíz,
hortalizas, mora, fresa y papa. También se pudo identificar
el género Cyclocephala presente en el cultivo de aguacate.
Los caracteres diagnósticos observados para la identifica-
ción de Phyllophaga obsoleta en la presente investigación se
describen a continuación: la larva presentó una cabeza color
café de 5 a 6 mm de ancho (Fig. 2B); frente con 8-13 sedas
anterofrontales; anchura de la cápsula cefálica 4,1-4,8 mm;
en la región del pronoto no esclerotizada se encuentra una
sutura longitudinal que se prolonga por el centro del cráneo
y se divide en dos partes extendiéndose hacia los lados y
terminando en la base de la mandíbula; presenta dos antenas
de color café de 4 mm de longitud con 4 artejos (Fig. 2A);
de los bordes laterales del labium se desprenden los palpos
labiales, los cuales son de 1 mm y cubiertos de vellosidades;
dos mandíbulas muy fuertes de 4 mm de longitud (Fig. 2C),
terminando en una coloración negra.
Presentó tres pares de patas, las primeras son de 6 mm,
las segundas de 7 mm y el tercer par de 9 mm de largo, con
vellosidades en toda su superficie. Su región anal presenta
una hendidura en forma de Y; ráster (Fig. 2D) con palidias
ligeramente recurvadas, convergentes en ambos extremos,
cada palidium formado por 15-27 pali cortos; setas tegi-
lladas encorvadas en su extremo semejándose a un bastón,
extendiéndose más allá del extremo anterior de la palidia.
Su cuerpo es de color blanco crema y presenta forma de ‘C,’
cubierto de vellosidades y presenta espiráculos en cada uno
de sus segmentos, el primero más grande que el resto. En su
parte terminal presenta un ensanchamiento en forma de saco
de color obscuro en donde se encuentra su sistema digestivo.
Fig. 2: Larva de tercer estadio de Phyllophaga obsoleta; A,
antenas; B, cabeza; C, mandíbula; D, ráster.
Los datos presentados en la Tabla 1 corresponden a las
larvas recolectadas en el sitio de estudio, con un total de 176.
53
PRESENCIA DE PHYLLOPHAGA MOROCHO et al.
La especie Phyllophaga obsoleta se encontró con el mayor
porcentaje alcanzando el 89 % de la población total, teniendo
como preferencia los cultivos de fresa, papa, hortalizas y
maíz. En bajas proporciones se pudo identificar el género
Cyclocephala, con el 11%, encontrándose en el cultivo de
aguacate.
Las larvas del tercer instar del género Cyclocephala se
distinguen por las siguientes características: el cuerpo es
color crema, más claro, blando, cilíndrico, largo y setoso;
la región abdominal es gris clara a gris más oscuro casi al
ápice; cabeza pardo amarillenta, reticulada y brillante, sutura
epicraneal engrosada y pigmentada, la sutura frontal delgada
y clara, sigmoide; epicranium con una hilera de tres setas
dorsoepicraneales a cada lado de la sutura; al lado de estas
hileras hay otra hilera de cinco setas craneales; siete setas
paraocelares a cada lado; ocelos presentes, poco notables;
frente con una seta en cada ángulo anterior y dos setas
frontales anteriores; una seta frontal exterior a cada lado; dos
setas largas posteriores a cada lado, cerca de la sutura frontal.
Antena con cuatro segmentos, último segmento con dos
áreas sensoriales ovaladas dorsales y ventrales. Patas largas,
en el tercio basal del cuerpo, uñas tarsales del primer par de
patas con dos setas, una basal y otra preapical; uñas de las
patas metatorácicas reducidas. Raster con teges, conformado
por grupos de 34-36 setas gruesas y con ápice curvado.
Labio anal superior con 31-34 sedas hamatae y setas finas.
Abertura anal transversa, poco curvada.
Tabla 1: Recuento de larvas del tercer estadío del complejo gallina
ciega colectadas en la comunidad La Matara, cantón Saraguro
Cultivos
Phyllophaga
obsoleta
Cyclocephala
sp.
Total
Fresa 31 0 31
Hortaliza 11 0 11
Papa 43 0 43
Mora 17 0 17
Maíz 55 0 55
Aguacate 0 19 19
Total 157 19 176
Frecuencia
(%)
89% 11 % 100 %
Obtención de aislados de hongos entomopatógenos
Durante las prospecciones realizadas dentro de la comu-
nidad La Matara, del total de aproximadamente 130 larvas
del género Phyllophaga encontradas, solo en cuatro de ellas
se registró presencia de hongo entomopatógeno. Al realizar
el aislamiento, se identificó el género Metarhizium. Debido
a que las larvas colectadas con presencia de hongos fueron
tomadas del suelo, también se pudo evidenciar la presencia
de hongos fitopatógenos como Fusarium y Penicillium co-
lectados de larvas de Phyllophaga sp. muertas dentro de los
cultivos presentes en la zona de estudio, durante el período
de evaluación.
Características macroscópicas del género Metarhi-
zum
El crecimiento de las colonias en las cajas de Petri fue de
forma expansiva y homogénea alrededor del disco inocular.
El crecimiento radial de la cepa encontrada (MN) en la zona
de estudio mostró un aumento evidente a partir del día 5
después de la siembra (Tabla 2).
Tabla 2: Medición del crecimiento radial durante 15 días de la
cepa MN del género Metarhizium, con seis repeticiones. MNr =
número asignado a cada repetición de la cepa.
Diámetro (mm)
Cepa Rp 1 día 2 día 3 día 4 día
MNr
1 0 0 10 11
2 0 0 10 11
3 0 0 11 12
4 0 0 11 13
5 0 0 10 11
6 0 0 12 13
Cepa Rp 5 día 6 día 7 día 8 día
MNr
1 13 17 17 20
2 16 22 29 34
3 16 19 30 35
4 18 23 35 41
5 11 13 20 23
6 16 24 30 39
Cepa Rp 9 día 10 día 11 día 12 día 13 día
MNr
1 20 25 25 27 29
2 34 34 34 34 35
3 35 35 35 35 35
4 41 41 41 41 42
5 23 23 25 25 27
6 39 39 40 40 40
La colonia MNr4 fue la que presentó un mejor crecimien-
to con un diámetro de 42 mm (tasa de crecimiento 5 mm
cada 24h) en los primeros 4 días, después se evidenció un
crecimiento acelerado desde el día quinto hasta el séptimo
(tasa de crecimiento 9 mm cada 24h), manteniendo los 42
mm hasta el último día de medición.
Los resultados de la caracterización morfológica (macros-
cópica y microscópica) de las colonias fueron comparados
con las claves taxonómicas de Humber (2012). Las colonias
presentaron un crecimiento lento con un promedio de 15 días
para un desarrollo óptimo, eran de textura algodonosa, mar-
gen de micelio color blanco y esporulación de color verde
oscuro (Fig. 3B), el reverso de la colonia era de color amari-
llo anaranjado y miel (Fig. 3A), presentaban pigmentación y
un borde fino de color blanco alrededor de la colonia.
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CEDAMAZ Revista del Centro de Estudio y Desarrollo de la Amazonia , Vol. 10, No. 02, pp. 51–56, julio–diciembre 2020
Fig. 3: Características microscópicas de la colonia de Metarhizium
spp. en sus 15 días de maduración; A, reverso de la colonia; B,
anverso de la colonia.
Morfología microscópica de Metarhizium spp.
Presentaron hifas septadas y ramificadas, los conidióforos
crecieron a partir del micelio de forma irregular con dos a tres
ramificaciones (Fig. 4). Se midieron 65 conidios, los cuales
obtuvieron un tamaño de 6,2 a 8,5 µm de largo y 2,1 a 3,7
µm de ancho. Los conidios eran cilíndricos con una colora-
ción verde pálido brillante (Fig. 5), de extremos redondeados
agrupados en cadenas a menudo largas o formando pirámi-
des.
Fig. 4: Características microscópicas de las estructuras de
Metarhizium spp.; A, Fiálides alargadas con ápice redondeado; B,
conidióforo largo y tabicado con presencia de fiálides
Fig. 5: Características microscópicas de las estructuras de
Metarhizium spp.; A, conidióforos individuales ampliamente
ramificados; B, conidios hialino unicelular, cilíndricos formando
cadenas
DISCUSIÓN
En la presente investigación se ha detectado la presencia
de Phyllophaga obsoleta en los cultivos de papa, mora,
maíz, hortalizas y fresa de la comunidad de La Matara, una
especie que ya ha sido reportada en la provincia de Loja
(Tambo y González, 1999), y ya había sido registrada como
plaga de cultivos de fréjol y maíz (Cueva, 2014).
Los especímenes de Phyllophaga obsoleta fueron encon-
trados a los 2 525 m.s.n.m, una altitud que se encuentra
dentro del rango determinado para el género, ya que su gran
capacidad de adaptación y dispersión le permite vivir desde
el nivel del mar hasta los 3 500 m de altitud (Calberto, 2004).
En el cultivo de aguacate se determinó la presencia de
larvas del género Cyclocephala, cuya identificación no se
pudo realizar hasta el nivel de especie debido a la falta de
claves. En cualquier caso, este género ha sido encontrado
atacando cultivos de cacao, maíz, aguacate y café (Cueva,
2014), aunque se ha visto que suele ser el género predomi-
nante particularmente en el cultivo de aguacate (Tabarda y
Yepes, 2019).
El hongo que se encontró parasitando las larvas de
Phyllophaga spp. correspondió al género Metarhizium, el
cual presentó un crecimiento circular lento cambiando de
tonalidad después del noveno o décimo día conforme iba
madurando la colonia, pasando de blanco a verde oscuro,
una característica típica de este género (Gallegos et al.,
2003; Vázquez, 2020). El tamaño de los conidióforos fue
de 6,2 a 8,5 µm de largo y de 2,1 a 3,7 µm de ancho,
coincidiendo con los datos expuestos por Vázquez (2020),
según el cual los conidios de esta especie tienen una longitud
de 4 a 10 µm y un diámetro que va de 2 a 4 µm.
La tasa de crecimiento radial diaria que se registró fue
de 9 mm cada 24 h con una temperatura 25±1 ºC, una tasa
ligeramente inferior a la registrada por Contreras y Bustillo
(2019), el cual reporta un crecimiento de 10,40 mm cada
24 h. Este valor inferior de crecimiento se podría deber al
cambio de temperatura sufrido por las larvas al pasarlas al
laboratorio puesto que la temperatura anual promedio de la
comunidad oscila entre 9 y 23 ºC, en la cual el hongo ya se
encuentra adaptado, mucho más variables a las condiciones
de laboratorio.
La presencia del hongo entomopatógeno fue baja en
comparación con otros estudios (Hernández-Velázquez et
al., 2011), lo cual genera una baja eficiencia en el control
del complejo de gallina ciega en la zona. Sin embargo, la
elevada efectividad patogénica que han mostrado cepas
nativa de M. anisopliae, pudiendo alcanzar más del 53 %
de efectividad (Torres et al., 2013), indica el gran potencial
que este hongo puede tener en la zona, el cual puede ser
implementado para el control biológico de Phyllophaga,
pero para corroborarlo debería de hacerse un ensayo sobre
su actividad biológica. Para ello, es importante considerar
al momento de la aplicación sobre el suelo que haya
un adecuado nivel de materia orgánica, y se debe evitar
el uso de plaguicidas químicos, para asegurar la sobrevi-
vencia del inóculo y por ende un eficiente control de la plaga.
La información presentada en esta investigación permitirá
replantear los diferentes aspectos de investigación de esta
plaga de importancia económica dentro de la provincia de
Loja, y de esta forma poder presentar un plan de manejo
55
PRESENCIA DE PHYLLOPHAGA MOROCHO et al.
agronómico eficiente para los agricultores. Por otra parte el
uso de especies del género Metarhizium como entomopató-
geno puede ser una alternativa muy eficiente para el control
de larvas de Phyllophaga y otros insectos plaga, pero previo
a la utilización del hongo se deben de realizar pruebas de
patogenicidad que garanticen la efectividad de la cepa para
después ser aplicada en campo.
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