MANEJO INTEGRADO DE PLAGAS Tema II: Agroecosistema. Plantas hospederas. Fitófagos. Localización del huésped. Semioquímicos: alomonas y kairomonas. Resistencia de la planta al fitófago. Plagas. Vectores de enfermedades. Ing. Agr. Adriana P. Jaime

ECOLOGIA (griego “oikos”= ambiente, casa) Estudio de las relaciones de los seres vivos entre si y el ambiente. Autoecología Es el estudio de la influencia de los factores del ambiente sobre los individuos de una especie, desarrollo, comportamiento y distribución. Ecología de especies. Sinecología Es el estudio de las comunidades como un todo. Comprende los estudios ecológicos de las poblaciones, comunidades y ecosistemas.

 Ambiente Esta constituido por el complejo de estímulos que actúan sobre un organismo o grupos de organismos. Estos estímulos pueden ser físicos (climáticos y edáficos) y/o biológicos (vegetal o animal).  Habitat Es el lugar donde vive una especie.  Nicho ecológico La función que ese organismo cumple en ese ambiente y el complejo de recursos que le brinda el hábitat como ser: alimentación, espacio, protección y refugio.  Población Conjunto de individuos de una misma especie o de especies semejantes que habitan en un lugar común en el tiempo y en el espacio y se caracteriza por tener igual constitución genética.

 Comunidad

Son agrupamientos naturales de poblaciones de diferente especies de individuos con una relativa independencia entre dos agrupamientos adyacentes.  Biocenosis Son los vegetales y animales que se encuentran en un lugar constituyendo una comunidad en estado de equilibrio dinámico.  Biotopo El fragmento de ambiente donde vive una comunidad en equilibrio dinámico.

Sistema ecológico o Ecosistema Está integrado por las comunidades bióticas junto con los elementos físicos del ambiente (clima y suelo).

 Acción ecológica: cuando actúan los factores físicos sobre los organismos.  Reacción ecológica: cuando el organismo reacciona sobre el ambiente físico.  Coacción ecológica: interacción entre si.

Agroecosistema: Un sistema natural modificado por el hombre El objetivo de los agrónomos es intervenir los ecosistemas para que produzcan ciertos bienes económicos en lugar de los que naturalmente producirían.

Visión sistémica implica que los agroecosistemas deben visualizarse como sistemas ecológicos asociados a variables socioeconómicas, que tienen por fin un producción de utilidad económica. Abordaje holístico o generalista implica reconocer que el todo es más que la suma de las partes. Conocimiento necesario para un manejo que permita compatibilizar la obtención de un flujo de bienes y servicios sin comprometer la capacidad productiva de los recursos para futuras generaciones.

Un sistema es un “arreglo de componentes físicos, un conjunto o colección de cosas, unidas o relacionadas de tal manera que forman y actúan como una unidad, una entidad o un todo”, (Becht, 1974). En un sistema pueden reconocerse: • Componentes • Interacciones entre sus componentes • Entradas, salidas • Límites.

Componentes: Los productores son aquellos componentes que mediante la fotosíntesis, transforman y acumulan energía lumínica en forma de energía química. Los consumidores se ubican en un nivel trófico superior y necesitan a los productores para subsistir por su incapacidad de transformar la energía luminosa. Los que se alimentan de vegetales se los denomina consumidores primarios (insectos fitófagos) y los que se alimentan de animales son los consumidores secundarios (predadores y parasitoides). Los detritívoros son también consumidores, pero se alimentan de tejidos muertos.

Límites: La definición de límites es indispensable para evaluar otros atributos que son las salidas y entradas. Los agroecosistemas producen un flujo constante de materiales (bienes y servicios) fuera del mismo pero al mismo tiempo hay que evitar o minimizar las salidas no deseadas. Los sistemas tienen a su vez una estructura que les permite cumplir una función. Puede ser muy simple o muy compleja. La relación o arreglo entre componentes puede ser de varios tipos: • competitivo si usan los mismos recursos (malezas y cultivo) • cíclico cuando forman parte de un ciclo biogeoquímico (ciclo del nitrógeno) • trófico cuando uno sirve de alimento a otro (planta-fitófago-predador o parasitoide-hiperparasitoide).

Procesos de los sistemas: En los sistemas naturales o agroecosistemas pueden reconocerse 5 procesos básicos: • fotosíntesis • respiración • flujo de nutrientes • sucesión • procesos internos de regulación

Fotosíntesis y respiración, producción primaria: La fotosíntesis es la función primordial de los ecosistemas, transforma la energía luminosa en energía química (hidratos de carbono) que luego es utilizada por las propias plantas o por los animales. Los componentes que realizan esta función son los vegetales (planta hospedera) y son llamados productores primarios. El producto de la fotosíntesis se denomina producción primaria bruta (PPB).

La diferencia entre lo producido por la fotosíntesis y lo consumido por la respiración, es lo que se denomina producción primaria neta (PPN). Pueden darse 3 condiciones: PPN > 0 …agroecosistemas, producir un excedente para consumir PPN = 0 …ecosistemas naturales maduros, la respiración = fotosíntesis PPN < 0 …las ciudades que necesitan de los agroecosistemas

Flujo de nutrientes, ciclos biogeoquímicos: Es la energía que atraviesa el sistema, ciclos del C, del N y del P por ejemplo. Sucesión: Es una fuerza o tendencia del ecosistema que culmina con el establecimiento de un sistema estable. La etapa final de un ecosistema se conoce como clímax Procesos internos de regulación: Están relacionados con los ciclos reproductivos, fases fenológicas y la asignación de recursos.

Propiedades de los sistemas: Productividad: producción de biomasa en un período determinado de tiempo. Ejemplo: rendimiento Eficiencia: la relación entre insumos que ingresan y los que salen. Un sistema puede ser altamente productivo pero de poca eficiencia. Estabilidad: se refiere a la capacidad de resistencia a los cambios, relacionado con la resiliencia que es la capacidad de recuperarse luego de sufrir algún disturbio.

Agroecosistemas y ecosistemas naturales. Similitudes y diferencias Atributos

Ecosistema natural

Agroecosistema

Objetivo

Ninguno

Utilitario

Responsable

Nadie (o todos)

Agricultor

Fuente de energía

Solar

Solar + artificial

Diversidad genética

Alta

Baja

Diversidad específica

Alta

Baja

Fuerza de selección

Natural (evolución)

Hombre (económica)

Asignación de recursos

Equitativa

Económica

Productividad

Baja (nula)

Alta

Biomasa

Alta

Media

Productividad/biomasa

Baja

Alta

Flujo de nutrientes

Cerrado

Abierto

Ocupación de nichos

Alta

Baja

Aprovechamiento de recursos

Alta

Baja

Continuidad espacio - temporal

Alta

Baja

Sincronización entre plantas y organismos

Alta

Baja

Lixiviación de nutrientes

Baja

Alta

Erosión

Baja

Alta

Estabilidad

Alta

Baja

Resiliencia

Alta

Baja

Agroecosistemas y ecosistemas naturales. Similitudes y diferencias Atributos Objetivo Responsable Fuente de energía Diversidad genética Diversidad específica Ocupación de nichos Aprovechamiento de recursos

Ecosistema natural Ninguno Nadie (o todos) Solar Alta Alta Alta Alta

Agroecosistema Utilitario Agricultor Solar + artificial Baja Baja Baja Baja

La biodiversidad en los agroecosistemas: La biodiversidad depende del tipo de ecosistema y de las condiciones climáticas, no es lo mismo una selva tropical, que un desierto o monte achaparrado. El manejo que el hombre hace de los ecosistemas consiste en reemplazar una gran cantidad de especies silvestres por unas pocas o sólo una especie de utilidad agrícola. La agricultura moderna se caracteriza por: uniformidad a nivel genético y específico a nivel parcela a nivel finca a nivel región lo que se traduce en la uniformidad del paisaje.

 Factores abióticos de un ecosistema: Regulan la distribución diurna, estacional y geográfica de la especie

 TEMPERATURA La temperatura del cuerpo de los insectos se ajusta a la del ambiente (Poiquilotermos) y pueden ser clasificados en :

Ciclotérmicos Son la mayoría de los insectos, la temperatura del cuerpo acompaña a la del ambiente dentro de la faja de 10 a 30 grados (tucuras) Heliotérmicos Son los que aprovechan los rayos solares para elevar la temperatura del cuerpo. Quimiotérmicos Insectos que aumentan la temperatura a través de la actividad muscular Ej. Esfíngidos (Lepidoptera)

La temperatura óptima para el desarrollo = 25 grados Límite máximo = 38 grados Límite mínimo =15 grados.

 La temperatura influye en la velocidad de desarrollo de los insectos.

Constante térmica (K) Es la sumatoria de las temperaturas favorables al desarrollo de los insectos durante un período de tiempo, se expresa en grados días.

K= y (t - a)

y: tiempo requerido para completar el desarrollo t: temperatura ambiente a: temperatura límite

El desarrollo de un insecto varía en relación inversa con la temperatura.

Resistencia de los insectos a temperaturas desfavorables Diapausa  Es la interrupción del desarrollo, como una forma de adaptación, que permite a los insectos alcanzar el estado adulto cuando las condiciones del medio son favorables.  Puede ocurrir en cualquier estado de desarrollo del insecto: huevo, larva, pupa.  Puede ser obligatoria (independientes de estímulos externos, insectos univoltinos) o facultativa (depende de estímulos externos, insectos polivoltinos). Quinetopausa  Es la interrupción de la actividad de los insectos, se manifiesta como un descanso o simulación de muerte (coleópteros)  Puede ocurrir en cualquier fase del insecto.

 Humedad Los insectos se clasifican de acuerdo a sus necesidades de agua en: Acuáticos: los que viven dentro del agua Higrófilos: los que viven en ambientes muy húmedos o saturados Mesófilos: los que tienen una moderada necesidad de agua, soportan grandes variaciones de humedad, la mayoría de las plagas son mesófilas. Xerófilos: los que viven en ambientes secos ( plagas de granos almacenados)  Los insectos pueden resistir condiciones desfavorables de humedad entrando en un estado de: Quiescencia: Interrumpen el desarrollo.

 TROPISMO - TAXISMO

Es la reacción a un estímulo. En los animales reciben el nombre de Taxismos Quimiotaxismo: es la reacción a sustancias químicas por el olor y el olfato Tigmotaxismo: reaccionan al contacto (procesionaria del pino) Termotaxismo: reacción a la temperatura Geotaxismo: reaccionan a la gravedad, positivo en insectos que viven en el suelo (termitas), negativo tienden a subir (chicharrita) Fonotaxismo: reacción al sonido, positivo cuando actúa como atrayente sexual (cigarras, grillos) y negativo como repelente de insectos. Fototaxismo: reacción a la luz (trampas de luz).

 Factores bióticos Importa conocer el número de especies presentes, su clasificación, dispersión, distribución en el espacio y abundancia. Autótrofos: son las plantas verdes. Heterótrofos: pueden ser consumidores o descomponedores y utilizan el material elaborado por los autótrofos.

La transferencia de energía desde los autótrofos hasta los descomponedores se da a través de las CADENAS TRÓFICAS O ALIMENTARIAS

Autótrofos o Productores Las plantas se relacionan con los animales de diferentes formas:  Son fuente de alimento para animales.  Sirven de residencia ecológica, la cual puede ser permanente o transitoria a distintas especies de insectos.  Son usadas como abonos Ej. Acromyrmex utiliza las hojas como abono del hongo del cual se alimenta.  La polinización de algunas flores se realiza a través de insectos que acuden a las mismas en busca de néctar y polen.  Insectos, aves y mamíferos transportan semillas sobre sus cuerpos o en el tracto digestivo y así difunden las especies vegetales (zoocoria)  Existen plantas que poseen diferentes mecanismos para atrapar insectos y utilizarlos como fuente de nitrógeno (plantas predadoras)

Heterótrofos: Fitofagos Pueden ser:  atrófico (cuando no se alimenta)  monófago (cuando ataca una especie de planta determinada o a igual genero botánico)  oligofago (se alimenta de un grupo reducido de familias de plantas)  polífago (se alimentan de numerosas plantas pertenecientes a diferentes familias). La planta que sirve de alimento se llama hospedero, planta huésped u hospedante.

Las especies fitófagas según su régimen alimentario se denominan: • Rizófaga: se alimenta de raíz • Carpófaga: de fruto • Sitófaga: de semilla • Xilófaga: de madera • Filófaga: de hojas • Micetófaga o Fungívora: de hongos • Succívora: de savia • Caulinófaga: de tallo.

Selección del hospedero  Localización de la planta huésped El insecto percibe sustancias volátiles producidas por la planta (aleloquímicos). - Kairomonas: cuando la interacción favorece el receptor, una sustancia emitida por la planta que favorece al fitófago. - Alomonas: cuando la interacción favorece al emisor, sustancia emitida por la planta que aleja al insecto (repelente), bloquea la selección normal del huésped (antisenótico), disuade la oviposición o alimentación (disuasivo), inhibe la picadura o mordedura (supresores), lo ingiere y muere (antibiótico). - Sinomonas: la interacción favorece tanto al emisor como al receptor, sustancia emitida por la planta que favorece a ambos Ej: polinizadores.

 Reconocimiento

del hospedero Una vez localizado el hospedero, el fitófago deja de moverse y dispersarse, aparece una etapa de quietud, esta inmovilización se produce por acción de efectos físicos (pilosidad, espesor de cutícula) y químicos (aceites esenciales, ácidos orgánicos). Cuando estas dos etapas están cumplidas se produce la oviposición.  Inicio de la alimentación La planta puede ser incitante cuando estimula a morder o picar o puede ser inhibidora.  Continuación de la alimentación La planta puede ser incitante cuando continua alimentándose o puede ser inhibidora cuando interrumpe la alimentación.

Resistencia del hospedero Hay susceptibilidad cuando todos los estímulos son favorables al insecto, en caso contrario pude existir: R - No preferencia: la planta produce un efecto adverso sobre el comportamiento del fitófago (repelente, inhibidor o disuasivo). R - Antibiosis: efecto adverso sobre el crecimiento y supervivencia del fitófago. Ej. langosta y paraíso (inhibidor). R - Tolerancia: la planta posee una capacidad alta de tolerar el ataque de una alta población de fitófagos sin presentar pérdidas de vigor o rendimiento. Ej. Variedades genéticamente modificadas

Interacción entre los Organismos de un Ecosistema  Neutralismo: cuando individuos de dos poblaciones diferentes ocupan un mismo hábitat y no existe interferencia entre ambos o sea son independientes.

 Competencia: cuando individuos de dos poblaciones diferentes compiten por alguno de los recursos del nicho ecológico que le es coincidente. Interespecífica

Intraespecífica

 Mutualismo: cuando individuos de una población se asocian con los de otra población y esa asociación es obligatoria y beneficiosa para ambos. Ej. termitas con protozoarios.

 Protocooperación: cuando la interacción entre ambas poblaciones es favorable o beneficiosa para ambos pero no es obligatoria. Ej. hormiga melívora y pulgón.

 Comensalismo: cuando la interacción es obligatoria para una población pero no afecta a los individuos de la otra población. Ej. garrapata y díptero (la garrapata pone los huevos en la mosca y esta los traslada = Foresis) Predatismo: cuando los individuos de una población se comportan como predadores y los individuos de la otra población como presa, siendo obligatoria y beneficiosa para la primera.

 Parasitoidismo: cuando los individuos de una población se comportan como parasitoides y los individuos de la otra población como presa, siendo obligatoria y beneficiosa para la primera.

Población:  Una de las características de las poblaciones es su Poder Reproductivo (PR) que depende de la relación Sexual (RS), del número de descendientes (d) y del número de generaciones (n) PR= (Rs x d)n Rs= es la relación entre la cantidad de hembras dividido en la cantidad de hembras y machos Hembras/ Hembras+machos  El PR aumenta la población y la Resistencia Ambiental (Ra) tiende a disminuirla. En dos especies que son homólogos ecológicos va a ser exitosa la que tenga mayor poder reproductivo y menor resistencia ambiental.  El Potencial Biótico (PB) de una especie es la diferencia entre el poder reproductivo y la resistencia ambiental. PB= PR – Ra

 Densidad Poblacional: Cantidad de individuos existentes en una población en relación con la superficie en que habitan (abundancia).  Nivel Daño Económico y Umbral de Acción: Estos conceptos son la base del Manejo Integrado de Plagas y expresan la relación entre la población de la plaga y el daño causado.  Nivel de daño económico: (NDE) es el nivel de población de una plaga (densidad) a la cual el beneficio de una medida de control determinada, iguala al costo.  Umbral de Acción o Económico: (UA-UE) densidad previa a la cual deberán ser aplicadas las técnicas de control para evitar el daño. NDE = C / PDK

C: costo – P: precio de la producción D: reducción en el precio por cada individuo de la

plaga K: reducción de la plaga mediante el control

 Posición General de Equilibrio: de una población (PGE), es el valor promedio alrededor del cual fluctúa la densidad de la población estudiada. La PGE de una especie puede estar muy por debajo del umbral de acción y del nivel de daño económico, entonces la especie no es plaga. Concepto de Plaga: es cualquier especie animal que el hombre considere perjudicial a su persona, propiedad o ambiente. En el ámbito agrícola, plaga es una población de animales que reduce la cosecha o su valor.

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Tipos de Plagas:

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Plagas Potenciales: son poblaciones de fitófagos sin importancia económica, cuya densidad poblacional es baja, no afectando la producción. Su densidad poblacional no supera el UA, pero su PGE se encuentra cerca.

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Plagas Ocasionales (secundarias): son perjudiciales solamente en ciertos años o en algunas épocas del año, en otras carecen de importancia económica. Su densidad poblacional fluctúa siempre por debajo NDE, pero en algunos momentos puede superarlo.

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Plagas Clave (principal o primaria): sus poblaciones son tan grandes que provocan daños económicos, requieren controles permanentes. Su densidad poblacional fluctúa siempre por encima del NDE.

Fluctuación poblacional de un organismo que no es plaga. Si la PGE se acerca al UDE entonces pasa a ser una plaga potencial.

Fluctuación poblacional de un organismo que es plaga ocasional.

Fluctuación poblacional de un organismo que es plaga clave

 Plagas Migratorias: no son residentes del agroecosistema sino que

entran de vez en cuando causando daños (langostas).  Plagas Inducidas: son especies plagas como consecuencia de un mal manejo del cultivo.  Plagas Directas: afectan la parte de la planta que constituye el producto a cosechar. Ej. Chinches en soja  Plagas Indirectas: afectan partes de la planta que no son el producto de cosecha. Ej: orugas desfoliadoras  Plagas Mayores: son fitófagos que ocupan grandes áreas Ej: pulgones.  Plagas Menores: Fitófagos que ocupan pequeñas áreas  Plagas Cuarentenarias: es una plaga que no se encuentra en el país y no queremos que ingrese, o bien está en áreas restringidas controladas oficialmente

 Explosión de Plagas: es cuando una especie que naturalmente es

plaga aumenta bruscamente la población, puede ocurrir por un mal manejo del agroecosistema.  Aparición de Plagas: es cuando una especie es introducida y encuentra las condiciones favorables para reproducirse y aumentar rápidamente la población, generalmente son especies de elevado PB y reducida Ra (minador de la hoja de los cítricos). Erradicación de Plagas. Requisitos: se trabaja en forma conjunta en varios frentes de acción, se debe combinar la obligatoriedad de combatir la plaga junto a programas que eviten la introducción a través del comercio y transporte. Por ejemplo en la zona de Cuyo, el programa MOSCAMED incluye: - la técnica de liberación de machos estériles de la mosca del Mediterráneo - estricta vigilancia para evitar la introducción de esta especie en la región, en la que se logró erradicarla.

Vectores de enfermedades: Insectos transmisores de virus: dentro de los hemípteros se destacan tres grupos: los áfidos, los cicadélidos y aleuródidos; otro orden de importancia son los tisanópteros. Transmisión mecánica: Virus no persistente o transportados por el estilete: Los principales transmisores son los pulgones. Se caracterizan por no tener período de latencia y por el corto tiempo en que los vectores son infectivos, que dura 1 o 2 horas. “mosaicos”. Ej. SBMV (soybean mosaic virus), SCMV (sugar cane mosaic virus)

Transmisión fisiológica: Virus semipersistentes: Los vectores deben alimentarse de la planta infectada, el virus pasa al cuerpo y luego a las glándulas salivales. El vector permanece infectivo mientras contenga partículas virosas en su cuerpo El pulgón negro de los cítricos, Toxoptera citricidus que transmite la “tristeza de los cítricos “(CTV) Virus Persistentes: Se caracterizan porque el vector al picar una planta enferma es incapaz de transmitir el virus inmediatamente, debe transcurrir un periodo de latencia de 5 hs a 10 días, dependiendo del virus y del vector. Cada virosis de este tipo es transmitida por una o pocas especies de vectores. Los transmisores son los trips. Ej. Frankliniella schultzei y F. occidentales, vectores de la peste negra del tomate, (Tomato Spoted Wilt Virus – TSWV)

Otros ejemplos de importancia en la actualidad: -Una especie de importancia en el cultivo de los cítricos es un psílido (Hemiptera-Sternorrhyncha), Diaphorina citri vector de la bacteria productora del “huanglonbing” o “ex greening”. - Otro vector importante es Delphacodes kuschelli (Hemiptera-Auchenorrhyncha) transmisor del “mal de Río Cuarto” al cultivo de maíz y sorgo, enfermedad provocada por un reovirus. Virus del enanismo rugoso del maíz (Maize Rouge Dwarf Virus)

Efectos sobre el vector: en el caso de los virus persistentes, la multiplicación del virus en el vector puede afectar su metabolismo y la duración de su vida. Factores condicionantes para la transmisión: - Movimiento del vector - Vientos - Aislamiento - Ubicación de almácigos - Barreras vegetales - Sistema de alarma - Control de vectores: directamente relacionado con la presencia de plantas enfermas.

Bibliografía consultada •Altieri, Miguel. 1997. Agroecología: bases teóricas para una agricultura sustentable. CLADES, Lima, Perú. 512 pp. •Nasca, A. J. 1994. Introducción al manejo integrado de problemas fitosanitarios. Parte 1: Agroecología. 133 pp. •National academy of sciences. Vol. 3. Manejo y control de plagas de insectos. 522 pp. •Sarandón, S. J. (editor). 2002. Agroecología: el camino hacia una agricultura sustentable. Ediciones Científicas Americanas E. C. A. La Plata. Argentina. 557 pp. •Terán, A. L. Y Crouzel, I. S. 1969. Apuntes de control biológico. I. Fundamentos ecológicos. Serie didáctica N° 7. FAZ – UNT. 25pp.