Control biológico de áfidos por conservación de sírfidos en sistemas hortícolas

Abstract

En los sistemas agrícolas, uno de los principales problemas es la aparición de plagas que causan daño económico por disminuir la producción y calidad de las plantas cultivadas. Los áfidos representan una de las principales plagas de los cultivos hortícolas causando daños de tipo directo, por la alimentación, e indirecto a través de la excreción de sustancias azucaradas favoreciendo el desarrollo de hongos saprófagos que disminuyen la capacidad fotosintética de las hojas. Además, la mayoría de las especies de áfidos son importantes transmisoras de virus que reducen el rendimiento de las plantas. El método más utilizado para el control de áfidos en los cultivos hortícolas se basa en la aplicación de plaguicidas extremadamente tóxicos, en altas dosis y sin consideración de los tiempos de carencia, con consecuencias negativas para los seres humanos y el ambiente. Una alternativa es el control biológico (CB), que consiste en la utilización de enemigos naturales, micro y macroorganismos, para limitar el crecimiento poblacional de las plagas. Los macroorganismos utilizados como agentes de control son parasitoides y depredadores. Dentro de los depredadores se encuentran los sírfidos, que cumplen un doble rol ecosistémico en los sistemas agroecológicos, ya que los adultos se alimentan de polen y néctar y actúan como polinizadores de diversos cultivos, mientras que las larvas se alimentan especialmente de áfidos, siendo importantes agentes de control. Se han desarrollado tres estrategias de CB: el CB clásico, que consiste en la importación de enemigos naturales exóticos y su establecimiento en el nuevo hábitat; el CB aumentativo, que consiste en aumentar el número de individuos en los cultivos a través de liberaciones, y el CB por conservación que consiste en mejorar el desempeño y comportamiento de los enemigos naturales ya establecidos en el agroecosistema y potenciar su efectividad a través de la modificación del ambiente. Teniendo en cuenta los riesgos ecológicos potenciales del CB clásico, se prioriza el uso de especies nativas o establecidas en la región mediante las estrategias de CB aumentativo y por conservación. La principal herramienta del CB por conservación es el manejo del hábitat a través de la manipulación de la diversidad vegetal en los predios. Las plantas silvestres proporcionan alimento y refugio para la supervivencia, reproducción y fecundidad de parasitoides y depredadores utilizados como agentes de CB. Con el fin de desarrollar esta estrategia es indispensable conocer la vegetación silvestre que crece aledaña a los cultivos hortícolas, las especies de sírfidos que visitan estas plantas e identificar un patrón de preferencia. Además, es importante que los agentes se mantengan en el sistema y se reproduzcan, para lo cual hay que conocer los recursos tróficos que utilizan para la oviposición. En este sentido, la teoría de la oviposición óptima plantea que las hembras exhiben comportamientos dirigidos a encontrar plantas con colonias de presas de alta calidad nutricional y oviponer en ellas de modo de maximizar el desempeño de la progenie. Por otra parte, hay que considerar también posibles riesgos de la vegetación silvestre, por ejemplo como fuente de herbívoros. También aportan alimentos para polinizadores y algunas de ellas se usan con fines culinarios y medicinales. Asimismo, es importante evaluar los factores de mortalidad que afectan a los agentes de control y por ende al éxito del CB. En relación con la estrategia de CB aumentativo es fundamental contar con una cría masiva que provea individuos en gran cantidad y en el momento requerido para su liberación. El objetivo general de esta Tesis fue obtener conocimientos relevantes para el uso de sírfidos nativos depredadores de áfidos mediante CB por conservación y aumentativo, identificando las especies vegetales silvestres favorables para los adultos, los factores de mortalidad a campo y el efecto de una dieta artificial para la cría masiva. Como objetivos específicos se planteó: 1) conocer la oferta de recursos florales presentes en los parches de vegetación espontánea aledaña a los cultivos de Brócoli y Lechuga a lo largo del año; 2) conocer la identidad, frecuencia y abundancia de las especies de sírfidos adultos que visitan los parches de la vegetación espontánea; 3) identificar un patrón en la preferencia de los sírfidos depredadores por las especies vegetales silvestres en floración; 4) conocer si la presencia y abundancia de los estados inmaduros de los sírfidos depredadores está relacionada con sus presas en los cultivos y con los adultos de los sírfidos en los parches de vegetación silvestre, 5) registrar los enemigos naturales presentes en las plantas en flor de la vegetación espontánea aledaña a los cultivos de lechuga y brócoli; 6) identificar los herbívoros, potenciales plagas, en las especies en flor de la vegetación espontánea más frecuentemente visitada por los sírfidos adultos; 7) identificar y cuantificar el parasitismo de los estados inmaduros de Allograpta exotica y Toxomerus duplicatus (Diptera: Syrphidae) en los cultivos de brócoli y lechuga; y 8) evaluar el efecto de una dieta artificial, utilizada para la cría de crisópidos, en la supervivencia y el tiempo de desarrollo de larvas y pupas; y la supervivencia, longevidad, fecundidad y fertilidad de los adultos de A. exotica, durante cuatro generaciones. Para llevar a cabo la investigación se realizaron muestreos mensuales y quincenales en tres predios agroecológicos situados en las localidades de Ignacio Correas, Ángel Etcheverry y Guillermo Hudson, ubicados en el Cinturón Hortícola de La Plata (CHLP) durante tres años. Para llevar a cabo los objetivos 1 a 7 se realizaron tres muestreos diferentes: 1- muestreo de vegetación silvestre en los parches aledaños a los cultivos de brócoli y lechuga para caracterizar su composición, 2- muestreo de sírfidos adultos en los parches de vegetación silvestre, y 3- muestreo de inmaduros de sírfidos en los cultivos de brócoli y lechuga. En los parches de vegetación silvestre se registró el número de sírfidos presentes, la especie de sírfido, la especie y el estado fenológico de la planta en la que se encontraban, y la presencia de herbívoros y otros enemigos naturales. En los cultivos se registró el número de individuos de los estados inmaduros (huevos, larvas y pupas), los cuales fueron individualizados en cápsulas de Petri, llevados al laboratorio, acondicionados en cámaras de cría y se registró si completaron el desarrollo o murieron, si emergió un adulto de sírfido o un parasitoide. Para llevar adelante el objetivo 8, se utilizó la dieta artificial descrita por Haramboure et al. (2015). Como unidad experimental se utilizó una cápsula de Petri con una larva de primer estadio (L1) de A. exotica con los siguientes tratamientos: 1) Control: Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) ad libitum, 2) Dieta: 0,5 g de dieta artificial, y 3) Mixto: áfidos + 0,5 g de dieta. El tratamiento con Dieta se realizó también con larvas de segundo y tercer estadio (Dieta desde L2 y Dieta desde L3, respectivamente) que fueron previamente alimentadas con áfidos. El desempeño del depredador se evaluó a lo largo de cuatro generaciones. Se identificaron 26 especies de plantas silvestres en los parches aledaños a los cultivos, pertenecientes a 15 familias, siendo Asteraceae y Chenopodiaceae las familias predominantes. La cobertura floral varió estacionalmente, siendo menor en invierno. Las plantas dominantes fueron Galinsoga parviflora, Chenopodium album, Matricaria chamomilla y Veronica persica dependiendo de la época del año y el predio. Se registraron 11 especies de sírfidos, de las cuales 8 fueron depredadoras, siendo T. duplicatus y A. exotica las más frecuentes y abundantes. Estos sírfidos visitaron frecuentemente G. parviflora, C. album, Sonchus oleraceus y M. chamomilla, lo que evidenció un patrón de preferencia por flores con morfología tipo platillo y de coloración blanco, amarillo o azul. Si bien el uso del recurso puede ser influenciado por la cobertura y la oferta floral, T. duplicatus presentó fuerte preferencia por Taraxacum officinale y Polygonum aviculare, las cuales no tuvieron alta cobertura. En relación con la oviposición, la coincidencia encontrada entre los inmaduros de sírfidos y los áfidos en la misma planta, confirmó la hipótesis de que las hembras oviponen en sitios con presencia de presas que garanticen el desarrollo de la descendencia. En brócoli, la especie de áfido dominante fue Brevicoryne brassicae, mientras que en lechuga lo fue M. persicae. Aunque las abundancias de áfidos variaron entre los cultivos, no se observó relación entre el número de inmaduros de sírfidos y el número de áfidos, sugiriendo que la oviposición estaría más influenciada por la identidad que por la abundancia de la colonia de áfidos. El escaso número de huevos registrado en los cultivos podría ser una estrategia de las hembras para evitar el canibalismo y asegurar recursos suficientes para el desarrollo larval. En la vegetación espontánea en flor, principalmente en S. oleraceus, G. parviflora y C. album, se registraron otros enemigos naturales, tales como: coccinélidos (Cycloneda sanguinea, Harmonia axyridis, Eriopis connexa e Hippodamia variegata), crisopas, sírfidos, chinches depredadoras (Orius insidiosus) y parasitoides. Dentro de los riesgos, la vegetación espontánea alojó herbívoros como trips, áfidos y moscas blancas. Los áfidos más frecuentes fueron M. persicae y Aphis sp., que se registraron en 8 de las 17 especies de plantas, mientras que Hyperomyzus sp. y B. brassicae solo se encontraron en S. oleraceus y Brassica rapa, respectivamente. Las especies de trips más frecuentes fueron Thrips tabaci, Frankliniella schultzei y F. occidentalis las cuales se registraron en 6 de las 17 plantas, principalmente, Urtica urens, G. parviflora y S. oleraceus. La principal causa de mortalidad de sírfidos en campo fue el parasitismo y se identificaron dos especies de parasitoides larvo-pupales, Diplazon laetatorius (Hymenoptera: Ichneumonidae) y Pachyneuron aff. nelsoni (Hymenoptera: Pteromalidae). La tasa de parasitismo fue mayor en brócoli (30%), causada por ambas especies, que en lechuga (10%) causada solo por D. lataetorius, posiblemente debido a que la estructura abierta de la planta de brócoli facilita la búsqueda de las larvas de sírfidos por parte de los parasitoides. También se registró una correlación positiva entre el número de inmaduros parasitados en relación con el total de inmaduros, evidenciando que estos parasitoides tienen respuesta de agregación. Los resultados del ensayo para evaluar la dieta artificial indicaron que las larvas de primer estadio no sobrevivieron cuando fueron alimentadas sólo con dieta artificial, mientras que las del tratamiento mixto tuvieron una supervivencia similar a las del control. El tiempo de desarrollo de los estados larval y pupal fue menor en el tratamiento control. Los adultos emergidos tuvieron una longevidad mayor en el tratamiento control y mixto. La fecundidad de la generación parental fue diferente entre los tratamientos, siendo mayor en el Control y Dieta desde L3, y la fertilidad promedio fue en general baja, menor al 50%. La fecundidad y fertilidad registradas en el tratamiento Dieta desde L3 fue mayor en la generación parental que en las otras tres generaciones; mientras que en el tratamiento Mixto no se encontraron diferencias en la fecundidad y fertilidad entre las generaciones. Estos resultados evidenciaron que esta dieta permite el desarrollo de A. exotica y la supervivencia y reproducción de los adultos, principalmente utilizando como estrategia alimentar a los inmaduros de primer y segundo estadio con áfidos y reemplazarlos por la dieta artificial a partir del tercer estadio. Los resultados de este trabajo de Tesis contribuyen al conocimiento sobre la comunidad de sírfidos depredadores del CHLP, así como los recursos tróficos y estructurales que éstos frecuentan, tanto los estados inmaduros como los adultos. Se resalta la importancia de la conservación de paisajes agrícolas heterogéneos que garanticen una disponibilidad continua de recursos alimenticios para estos insectos benéficos, favoreciendo la colonización temprana de los cultivos y una mayor eficiencia del CB por conservación frente a la aparición de plagas. Otro aporte relevante de este trabajo es la factibilidad de la cría en laboratorio de A. exotica utilizando una dieta artificial con el fin de escalar la producción para obtener grandes cantidades de individuos requeridos para implementar el CB aumentativo. La información obtenida aporta conocimientos valiosos para combinar estrategias de CB aumentativo y por conservación mediante sírfidos depredadores en predios hortícolas del CHLP.