PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Obtención de Plaguicidas Naturales Biodegradables a partir de Huamanzamana (Jacaranda Copaia), en la Región de San Martín.

I. GENERALIDADES

1.1. Nombre del Proyecto

"Obtención de Plaguicidas Naturales Biodegradables a partir de Huamanzamana (Jacaranda Copaia), en la Región de San Martín."

1.2. Duración:

(01 año)

1.3. Centro de Investigación

Facultad de Ingeniería Agroindustrial

1.4. Entidad Ejecutora

Universidad Nacional de San Martín-Tarapoto

1.5. Ejecutores del Proyecto

Ing. Químico M.Sc. Carlos Rafael Maldonado Tito
Ing. Forestal M.Sc. MIlton Vásquez Ruiz
Ing. Agrónomo Manuel Doria Bolaños
Lic. Estadístico Pedro Ballena Chumioque

1.6. Fecha probable de ejecución

Sujeto a la aprobación económica del Proyecto.

1.7. Fecha probable de culminación

Se contará a partir del mes de aprobación del presupuesto económico; cuya duración será de 12 meses.

II. PROBLEMA

Los inmensos problemas que existen, sobre la conservación de la naturaleza están estrechamente vinculados con las de la supervivencia del hombre sobre la tierra.

En nuestros días la sociedad ha dejado de lado la interacción con la naturaleza. El hombre al parecer trata en hacer inhabitable su planeta, agotándolo, contaminándolo y destrozándolo los elementos que permiten la vida. Esta acción negativa intranquiliza y nos permite denunciar al hombre y a otros comprometidos con la conservación del medio natural por que comete errores al creer que podría aportarse de la naturaleza y prescindir de sus leyes, dentro de este contexto el Perú es un país que usa en forma indiscriminada productos químicos plaguicidas para eliminar bacterias, hongos, hormigas e insectos, lo que conlleva a la contaminación del medio ambiente y por lo tanto trae el desequilibrio ecológico de los diferentes ecosistemas de las 3 regiones del Perú.

En el caso que en nuestro país se sigue utilizando los productos agroquímicos sintéticos prohibidos en otros países y países productores de este producto, por cuanto ellos conocen la contaminación de la naturaleza.

Este reto actual problemático nos conlleva a plantear la sustitución de plaguicidas químicas por plaguicidas naturales para el desarrollo sostenible del sector agrícola; el uso de estos extractos naturales biodegradables influirá en el futuro en el equilibrio ecológico.

III. JUSTIFICACIÓN

En el Perú la aplicación de productos agroquímicos en forma indiscriminada sobre todo en el medio agrícola ha traído como consecuencia la contaminación del medio ambiente; dependiendo entre otros factores de la regulación de los organismos dañinos presentes en los agroecosistemas, la introducción de bioácidos químicos como la casi única medida para controlar la incidencia de plagas, enfermedades y malezas, ha causado cambios significativos en la estructura de los sistemas de producción agraria. Los impactos de esta tecnología y más aún la aplicación indiscriminada de sustancias químicas está causando serios problemas a la salud humana al medio ambiente y a la economía de los agricultores. En este sentido, en la actualidad se vienen promoviendo investigaciones para buscar alternativas para reducir la dependencia tecnológica, tales como el control biológico, cultural y etológico; de este modo sustituir por lo menos los productos agroquímicos mas peligrosos. Asimismo, una alternativa que pueden solucionar los problemas ambientales en el uso de extractos vegetales que ampliamente fueron producidos y usados antes de la introducción de productos sintéticos químicos.

IV. OBJETIVOS

4.1. Aprovechar las sustancias lignoextractivos de la jacaranda copai, para utilizarlo como plaguicida natural.

4.2. Determinar la dosis más efectiva y el medio de extracción apropiado para su posterior aplicación en el campo.

4.3. Investigar los diversos efectos de la aplicación de los extractos de jacaranda copai, a las larvas , gusanos y pupas de plagas bajo condiciones de laboratorio; en cuanto a su toxicidad mortal su capacidad repelente y/o inhibidor de alimentación.

V. HIPÓTESIS

5.1. Se puede obtener plaguicidas naturales a partir de jacaranda copai de naturaleza biodegradable.

5.2. Se puede sustituir los productos químicos sintéticos por productos naturales tóxicos para combatir plagas.

VI. REVISIÓN DE LITERATURA

Malleux (6) señala que los bosques naturales del Perú cubren del 65% del territorio nacional equivalente a unos 78'000,000 de has. de las cuales corresponde a bosques naturales 72'000,000 has. y 6'000,000 has. a zona aguajal, además afirma que estos bosques tienen una composición forística heterogénea, dentro de ellas existe el huamanzamana que es una especie tropical peruana.

Ascher (1) logra separar e identificar las sustancias activas del árbol M. Azedarach y Chio (2) encontró que los extractos foliares y de semillas actuaban como repelente, inhibidor de alimentación y oviposición, así como insecticida natural lo que permite su uso como remedio para regular la población de insectos dañinos también stoll (4) recomienda el uso de esta planta, tanto en el control directo de plagas de la familia de las lepidópteros, como también en la prevención de daños en productos agrícolas almacenados.

Respecto de los extractos de M.Azederach para inhibir la alimentación Slam (5) aplicó extractos de hexano entre 0.1 y 3% a las hojas de arroz; en comparación con el testigo agua, notó una reducción del tiempo de duración de alimentación de los diferentes insectos cicadélicos entre 15 y 32% respectivamente. Igualmente la aplicación de 2% del extracto de éter de petróleo de la semilla del árbol inhibieron la alimentación de spadoptera litura en un 93.2%.

Chio(3) encontró que el 1% del extracto de metanol inhibió la alimentación de larvas del lepidoptera mithimnaseparata en mas del 80%.

El efecto repelente de los extractos de M. Azedarach fue observado por Islam (5) mediante aplicaciones de concentraciones entre 0.01 y 1% del extracto de hexano, donde se observará la reducción de la atracción de dos plagas de arroz en un porcentaje entre 36 y 94% para cada caso. De igual manera, Chio (2) reporta sobre una acción repelente de 0.5 y 2% del aceite emulsificado de las semillas sobre el acaro panoNychuscitri, tanto a nivel de laboratorio como en el campo.

Finalmente stoll (4) en relación a la acción tóxica de los extractos de M. Azadarach menciona basándose en las investigaciones presentadas en un seminario sobre insecticidas botánicas en Japón; que los extractos en agua al 5% y 10% causan la muerte de 44 y 68% de larvas de spodoptera litura, respectivamente.

VII METODOLOGÍA

7.1. Lugar

El presente trabajo de investigación se llevará a cabo en el laboratorio de química de la Facultad de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Nacional de San Martín de Tarapoto.

7.2. Estará formada por muestras de un árbol de la especie

Nombre común : Huamanzamana
Nombre científico : Jacaranda Copaia
Familia : Bignomacea
Procedencia : Ubicarse la especie en bosques naturales de San Martín.

7.3. Métodos y procedimientos

7.3.1. Primera Fase
Consistirá en la ubicación de la materia prima de jacaronda copai, una vez identificada la especie forestal, se procederá a extraer la raíz, corteza y frutos, los cuales serán embolzados en bolzas de plástico y codificadas según la procedencia, finalmente se almacenará en un lugar adecuado, a la temperatura y humedad relativa que recomienda la bibliografía.

7.3.2. Segunda Fase
Se preparará los solventes orgánicos con diferentes concentraciones, para la extracción de las sustancias activas de lignoextractivos de jacaranda copai.

7.3.3. Tercera Fase
Se hará el montaje del equipo de lixiviación con sus accesorios de acuerdo al manual de laboratorio que recomienda.

7.3.4. Cuarta Fase
Se preparará el sustrato materia de investigación, para lo cual se utilizará, mecanismos físicos, para deducir a tamaño de partículas.

7.3.5. Quinta Fase
Las muestras de raíz, corteza y frutos se someterán a la extracción de oleo solubles con solventes orgánicos, tomando en cuenta los parámetros a emplearse.

7.3.6. Sexta Fase
Se realizará un recorrido al campo de cultivo para recolectar larvas, gusanos y pupas de arroz, maíz y cítricos los cuales serán extraídos con las técnicas recomendadas.

7.3.7. Séptima Fase
Para lograr los objetivos planteados a nivel de laboratorio, se realizaran ensayos, cuyos tratamientos serán los siguientes:

Tratamiento Nº 1
1. Extracción (con solvente etanol)
2. Extracto de raíz con % a determinar
3. Extracto de corteza con % a determinar
4. Extracto de fruto con % a determinar

Tratamiento Nº 2
1. Extracción (con solvente metanol)
2. Extracto de raíz con % a determinar
3. Extracto de corteza con % a determinar
4. Extracto de fruto con % a determinar

Tratamiento Nº 3
1. Extracción (con solvente etanol-Benceno)
2. Extracto de raíz con % a determinar
3. Extracción de corteza con % a determinar
4. Extracto de fruto con % a determinar

Tratamiento Nº4
1. Extracción (con solvente hexano)
2. Extracto de raíz con % a determinar)
3. Extracto de corteza con % a determinar
4. Extracto de fruto con % a determinar

NOTA: Cada tratamiento se repetirá cuatro veces.

7.3.8. Octava Fase
El resultado se evaluará y se analizará de acuerdo a los datos obtenidos en los ensayos de laboratorio.

7.3.9. Novena Fase (opcional)
Se efectuará ensayos de campo con los resultados obtenidos en el laboratorio; es opcional por cuanto se necesitará un montaje de equipo de mayor capacidad, lo cual implica un costo económico.

7.3.10 Décima Fase
Se redactará el informe final del trabajo de investigación, para su publicación por la Oficina de Investigación de la Universidad Nacional de San Martín.

VIII DISEÑO EXPERIMENTAL

8.1. Diseño Completamente Azarizado

Para la obtención de extractos plaguicidas naturales biodegradables, de la raíz, corteza y frutos de la especie forestal Jacaranda copai; se aplicará un diseño completamente azarizado, utilizando cuatro tratamientos de acuerdo al siguiente esquema:

Cada uno de los tratamientos será aplicado a 2 niveles:

Bo : 2 %
Bi  : 5 %

TABLA Nº 1

Diseño completamente azarizado con submuestreo igual número de observaciones por cada tratamiento para obtener el extracto natural del producto de la especie forestal Jacaranda copai, con fines experimentales de plaguicida natural biodegradable.

NOTA: En forma similar se elaboraran 2 tablas más, una para la raíz y otra para la fruta de la especie jacaranda copai.

TABLA Nº II
ANVA para los datos de la tabla Nº 1

Fórmula para calcular la suma de cuadrados

IX. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

9.1 Actividades

(1) Ubicación y transporte de la materia prima
(2) Montaje de equipos e instrumentos
(3) Preparación de soluciones de diferentes concentraciones
(4) Preparación del sustrato
(5) Extracción del extracto natural y almacenamiento
(6) Recolección de larvas, gusanos y pupas
(7) Ensayos con las muestras ubicados en el campo


(a) Ensayo con solvente etanol
(b) Ensayo con solvente metanol
(c) Ensayo con solvente etanol-benceno
(d) Ensayo con solvente hexano

(8) Evaluación y análisis de los resultados con los datos obtenidos en el laboratorio
(9) Redacción del informe final del trabajo de investigación

9.2 Cronograma

X. RECURSOS DISPONIBLES

10.1. Personal

Un Ingeniero Químico
Un Ingeniero Forestal
Un Ingeniero Agrónomo
Un Estadístico
Un ayudante de campo (guía)

10.2. Aparatos y Equipos

Balanza analítica
Densímetro
PH metro
Estufa
Refrigeradora
Cronómetro
Mortero de hierro
Molino de trituración
Equipo de lixiviación
Fumigadora manual Spray de plástico con capacidad de 1000 ml.
Bolzas de polietileno, capacidad 5 kg.

10.3. Material de vidrio

Vasos de precipitación, capacidad 100, 250 y 500 ml.
Matraz erlenmayer, capacidad 100, 250 y 500 ml.
Piscetas, capacidad 500 y 100 ml.
Pipetas volumétricas, capacidad 10, 25 y 50 ml.
Pipetas graduadas, capacidad 10, 25, 50 ml.
Probetas graduadas, capacidad 25, 500 y 1000 ml
Frascos de vidrio, tamaño standar
Cápsulas de porcelana, capacidad 205 c.d uno
Placas de vidrio, tamaño standar
Embudo buchyer, capacidad 500 ml.
Baguetas de vidrio
Pinzas de fierro
Papel de filtro, whatman Nº 40

10.4. Reactivos químicos

Etanol de 90 grados : C2 H5 0H
Metnaol industrial : CH3 OH
Benceno : C6 H6
Hexano : C6 H14

10.5. Material de campo

Machete
Libreta de campo
Brújula
Botas de jebe
Baldes de plástico
Películas para fotografía y slides
Linternas
Pilas

10. 6. Material de escritorio

Diskettes para computadora
Papel para computadora
Cinta para computadora
Papel de fotocopia
Papel bond
Papel periódico
Plumones de varios colores
Lapiceros, azul, negro y rojo
Borrador
Resaltadores varios colores

10.7. Servicios

Pasaje Lima - Tarapoto - Lima
Transporte para campo
Movilidad local
Fotocopiado de bibliografía
Revelado de fotografía y slides

XI PRESUPUESTO

Dolar Cambio 4-6-97 : ( 1$ = S/. 2.69 )

XI. BIBLIOGRAFIA