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Luis L. Vázquez
Yaril Matienzo
Marlene Veitía
Janet Alfonso
Conservación y
manejo de enemigos naturales
de insectos fitófagos en los sistemas
agrícolas de Cuba
3 © Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal
Calle 110 # 514 e/ 5ta B y 5ta F, Playa, Ciudad de La Habana. Cuba. CP 11600 http://www.inisav.cu
Edita: Centro de Información y Documentación de Sanidad Vegetal (CIDISAV). Ciudad de La Habana. Cuba.
© Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal, 2008. Todos los derechos reservados. Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra sin la autorización de los autores o el editor.
Editorial CIDISAV ISBN 978-959-7194-17-0
Diseño de carátula: Janet Alfonso Simonetti
Revisión y edición: Marlene Veitía, Luis L. Vázquez y Yaril Matienzo. Impresión y encuadernación: Román Lazo Rabaza
Ficha Bibliográfica:
Vázquez, L. L.; Y. Matienzo; M. Veitía y J. Alfonso. Conservación y manejo de enemigos naturales de insectos fitófagos en los sistemas agrícolas de Cuba. INISAV. Ciudad de La Habana, Septiembre de 2008. 198p.
Contiene figuras y tablas
1. Conservación de enemigos naturales 2. Control biológico
3. Manejo de plagas
Correspondencia y adquisición Lic. Norma Tur Prieto
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Prólogo de los autores
La lucha contra las plagas en la agricultura generalmente se enfoca o circunscribe al uso de productos plaguicidas y, en algunos casos, a la integración de los bioplaguicidas y otros bajo un sistema de sustitución de insumos químicos por biológicos, todo lo cual se enmarca en los principios del producto para resolver los problemas de plagas, que se conoce como “síndrome de la revolución verde”.
Por ello se ha propuesto como alternativa el Manejo Integrado de Plagas (MIP), en que se pueden integrar diversidad de componentes como el control biológico, las prácticas agronómicas de manejo del suelo y el cultivo, el manejo del hábitat, el uso de trampas, el manejo del riego, el manejo de variedades y semillas, entre otras prácticas que tienen efectos variados de carácter preventivo sobre la ocurrencia de plagas en los campos cultivados y que contribuye a disminuir o hacer más racional el uso de los plaguicidas sintéticos en los sistemas de producción con enfoque productivista.
Sin embargo, se ha demostrado que en los sistemas de producción con enfoque de agricultura sostenible sobre bases agroecológicas, lo correcto es manejar la finca, que involucra prácticas organizativas y biofísicas en todo el predio o fincas, pues considera que las plagas no solamente interactúan con los campos cultivados, sino con otras plantas hospedantes, con los enemigos naturales que habitan en cualquier lugar de la finca, reciben influencia del clima y de todo el manejo que se realiza en dicho sistema.
Esto significa que el manejo de plagas debe considerarse como un proceso complejo, que debe realizarse con enfoque de sistema y de acuerdo con las características de la agricultura en cada territorio, por lo que adquiere gran importancia el manejo de la finca como sistema complejo, en el que se deben aprovechar y favorecer las interacciones sinérgicas de la biodiversidad.
Lo anterior ha permitido demostrar en la práctica que las interacciones complejas de la biodiversidad en un sistema de producción, si son favorecidas por el agricultor, pueden contribuir de manera significativa a reducir la ocurrencia de plagas y aumentar las producciones agropecuarias, en lo cual los enemigos naturales de plagas son protagonistas. Esta es precisamente la experiencia de Cuba en los últimos 10-15 años, donde la agricultura se ha diversificado y como consecuencia se ha favorecido el desarrollo de la biodiversidad funcional, en que la conservación de los enemigos naturales de plagas ha adquirido relevancia como componente del manejo del sistema de producción.
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Contenido
1.Introducción ...7
2. Bases agroecológicas de la conservación ...8
2.1. Regulación natural de insectos fitófagos ...8
2.2. Complejidad de los sistemas agrícolas...10
2.3. Biodiversidad en agroecosistemas ...15
2.4. Servicios de la biodiversidad ...19
2.5. Enfoque sistémico en el manejo de plagas...23
2.6. Factores que afectan la actividad de los enemigos naturales...27
3. Principales características y atributos de los enemigos naturales ...33
3.1. Predadores ...35
3.2. Parasitoides...36
3.3. Parásitos...38
3.4. Patógenos...39
4. Enemigos naturales de insectos fitófagos en Cuba ...41
4.1. Composición de especies...41 4.2. Familias de entomófagos...47 4.2.1. Orden Hymenoptera ...47 4.2.2. Orden Diptera ...73 4.2.3. Orden Coleoptera ...78 4.2.4. Orden Neuroptera...81 4.2.5. Orden Hemiptera ...82 4.2.6. Orden Thysanoptera...84 4.2.7. Orden Dermaptera...85
4.3. Comportamiento de los enemigos naturales...86
5. La conservación como estrategia de control biológico...90
5.1.Manejo de agrotóxicos...91
5.1.1.Sistema de monitoreo...91
5.1.2. Sustitución de plaguicidas ...94
5.1.3.Selectividad de las aplicaciones de plaguicidas ...95
5.2. Manejo de la diversidad florística...103
5.2.1. Ambientes seminaturales ...105
5.2.2. Cercas vivas perimetrales ...107
5.2.3. Barreras vivas...109
5.2.4. Asociaciones de cultivos...111
5.2.5. Tolerancia de la flora adventicia ...113
5.2.6. Coberturas vegetales del suelo ...116
5.2.7. Manejo fitogenético...117
5.2.8. Rotaciones de cultivos...118
5.2.9. Mosaicos de cultivos...118
5.3. Fomento de plantas florecidas...119
5.3.1. Características de las flores ...119
5.3.2. Interacciones con los insectos...121
5.3.3. Cuidado de plantas florecidas...123
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5.4.1. Reservorios de hormigas...127
5.4.2. Reservorios de avispas ...129
5.4.3. Plantas reservorios ...131
5.4.4. Traslado de partes o fragmentos de plantas ...133
5.4.5. Recuperación de parasitoides ...134
5.4.6. Manejo de epizootias...135
5.4.7. Crias rústicas...138
6. Metodologías de campo para técnicos y agricultores ...140
6.1. Evaluación de la estrategia de conservación en el contexto del manejo de plagas...140
6.2. Inventario de enemigos naturales...141
6.3. Determinación de indicadores de la diversidad de enemigos naturales ...143
6.4. Actividad de los enemigos naturales ...144
6.5. Evaluación de entomófagos en campo...145
6.6. Caracterización rápida de la diversidad biológica en los sistemas de producción...147
6.7. Registro de flores entomófilas ...152
7. Adopción por los agricultores de prácticas de conservación ...154
8. Referencias...164 9. Anexos...184 Índice de materia ...184 De los autores...184 Láminas ...184 195 198 199
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1.Introducción
El control biológico constituye un componente que ha adquirido importancia en los programas de manejo de plagas agrícolas, toda vez que se considera promisorio en el tránsito hacia la agricultura sostenible y para los sistemas de producción que comercializan bajo las exigencias de producción más limpia; el mismo se puede realizar en tres formas o estrategias, expuestas por De Bach (1964): a través de la introducción de enemigos naturales específicos desde las áreas de origen de las plagas, mediante la reproducción masiva de especies eficientes para aplicar o liberar en los campos y por medio de la conservación de los enemigos naturales que habitan en los agroecosistemas.
Las importaciones de enemigos naturales o control biológico clásico ha sido una de las prácticas más documentadas y particularmente en América Latina datan desde el comienzo del siglo veinte (Altieri et al., 1989; Vázquez et al., 2005c); la multiplicación masiva y aplicación, también conocida como aumento de controladores biológicos, se puede afirmar que ha sido una estrategia bien representada en algunos países latinoamericanos (Cave, 1995; Cruz y Segarra, 1992; Frederic, 1992; Klein, 1989; Rodríguez et al., 1993; Vázquez, 2004b); sin embargo, la conservación es la estrategia de control biológico que menos atención recibe por parte de los fitosanitarios y los agricultores, a pesar de que a veces es practicada inconscientemente, como sucede en los sistemas de agricultura tradicional de América Latina, donde hay más biodiversidad y muchas de las prácticas son tradicionales y sostenibles (Trujillo, 1992).
Así Waage y Greathead (1988) mencionan que en términos económicos, la mayor contribución del control biológico a la agricultura no viene de los programas de introducción, de inoculación e inundación, sino de la actividad de los enemigos naturales nativos en la supresión de plagas, lo cual es ratificado por Pimentel (1998), quién afirmó que estos enemigos naturales regulan cerca del 90 % de las especies que pueden convertirse en plagas en sistemas naturales y agrarios. Lo anteriormente reseñado nos conduce a reflexionar respecto a la importancia de conservar la biodiversidad funcional, pues como señalara Rosset (1998), se posibilita el inicio de una sinergia que da paso a procesos ecosistémicos mediante ciertas funciones ecológicas, tales como la activación de la biología del suelo, el reciclaje de nutrientes y el mejoramiento de artrópodos y antagonistas benéficos.
Por ello está adquiriendo aceptación la agricultura sostenible, que en esencia promueve el desarrollo de agroecosistemas con mínima dependencia de insumos químicos, entre otros, que faciliten sinergismos entre varios componentes biológicos de los mismos.
Así las cosas, en el presente documento nos proponemos sensibilizar sobre la necesidad y las potencialidades de la conservación de los enemigos naturales de insectos fitófagos en los sistemas de producción, divulgar algunos aspectos teóricos de importancia fundamental para el entendimiento de esta estrategia de control biológico y documentar el alcance que ha tenido en los sistemas agrícolas de Cuba.
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2. Bases agroecológicas de la
conservación
2.1. Regulación natural de insectos fitófagos
En los ecosistemas naturales, las poblaciones de insectos fitófagos están en constante interacción con los factores abióticos (climáticos y otros) y bióticos (enemigos naturales) que caracterizan dichos sistemas, mediante procesos complejos que se influencian recíprocamente y que determinan la dinámica de las poblaciones de dichos fitófagos; por otra parte, en los sistemas agrícolas, además de estos factores, las tecnologías de cultivos y otros de carácter antropogénico se incorporan a estas interacciones, con efectos muy perturvadores de la dinámica de población de los fitófagos y de los propios factores bióticos que intervienen.
Para comprender mejor la dinámica poblacional de un fitófago y de sus enemigos naturales, Huffaker y Messenger (1964) lo refirieron como el proceso por el cual se logra el mantenimiento de las cifras poblacionales, o de biomasa, dentro de ciertos límites superiores e inferiores, mediante la acción de todo el ambiente, incluyendo necesariamente un elemento que está inducido por la densidad, es decir, regulador, en relación con las condiciones del ambiente y las propiedades de la especie; agregan que el nivel de referencia alrededor del cual las poblaciones varían, es lo que se llama densidad de equilibrio.
Es decir, la regulación natural incluye los factores vivientes (enemigos naturales, propiedades intrínsicas de la especie) y los no vivientes o físicos (luz, precipitaciones, temperatura y otros).
Aquí es importante diferenciar dos términos que muchas veces se consideran sinónimos: control y regulación (Figura 1), que son procesos que producen efectos diferentes sobre las poblaciones, a saber (De Bach, 1964; Huffaker et al., 1971; Waage, 1991):
• Control. Se refiere a factores de supresión que destruyen un porcentaje fijo de la población independientemente de la densidad de la población. El control puede ser ejercido por los efectos mecánicos de la lluvia, la toxicidad de un plaguicida, etc. Cuando la población de un fitófago plaga es reducida rápida y sustancialmente por medio de un “control”, los efectos de dicho control son generalmente cortos y seguidos por una rápida resurgencia de la plaga (Figura 1A).
• Regulación. Incluye el efecto de los factores del medio ambiente, cuya acción es determinada por la densidad de la población; es decir, se destruye un porcentaje más alto cuando se incrementa la población y viceversa. Al aumentar la densidad de una especie plaga, se incrementa también la disponibilidad de recursos alimenticios y sitios de reproducción del factor regulador (enemigo natural), lo que permite incrementar también su propia densidad. Este incremento del enemigo natural trae como consecuencia un aumento en el porcentaje de mortalidad de la población de la plaga como resultado del parasitismo o la depredación, hasta llegar a cierto nivel máximo. Por
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el contrario, al decrecer la población de la plaga, la densidad del enemigo natural también disminuye como resultado de los efectos de la escasez de alimento, la dispersión y otros factores, lo cual resulta en un decremento en el porcentaje de mortalidad de la plaga por el enemigo natural, sea por parasitismo o por depredación, proceso que garantiza la no extincíon del huésped o presa, lo cual evita también la extinción del enemigo natural (Figura 1B).
Figura 1. Representación esquemática de las diferencias entre control y regulación de insectos fitófagos. A- Control y B- Regulación (Huffaker et al.,1971).
Lo anterior demuestra que los mecanismos y efectos del proceso de regulación son diferentes de los procesos de control. Control implica una supresión densidad-independiente constante, sin importar la densidad, generalmente con efectos durante períodos cortos y fomenta las fluctuaciones altamente variables de las plagas. Regulación implica una supresión densidad-dependiente la cual se intensifica y se relaja de acuerdo a la densidad de la plaga; el efecto de regulación es el mantenimiento de la plaga y su enemigo natural en equilibrio dentro de niveles inferiores y superiores por un tiempo indefinido.
Por ello se considera que los factores de mortalidad bióticos, como los parasitoides y predadores son típicamente reguladores, ya que actúan de forma densidad-dependiente, lo que constituye las bases ecológicas del control biológico. En contraste, los factores de mortalidad abióticos, como los plaguicidas, las condiciones climáticas, entre otros, son incapaces de regular la población de la plaga, debido a que su acción es densidad-independiente.
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Desde luego, estos conceptos han sido muy polémicos entre los ecólogos, pues Andrewarta y Birch (1954) consideraron que los factores densidad-dependientes no existen y ponen énfasis en los factores densidad-independientes, los que según ellos son responsables por la regulación de las poblaciones; sin embargo, Huffaker et al. (1971) ofrece argumentos que rechazan esta idea y que reafirman la importancia de los procesos densidad-dependientes. De hecho, para que exista verdadera regulación de poblaciones debe existir reciprocidad o retroalimentación, lo cual solo se logra con factores densidad-dependientes (bióticos), en donde las densidades del huésped o presa y del enemigo natural se retroalimenten mutuamente.
Así las cosas, los enemigos naturales son capaces de modificar su estrategia de ataque en función de la densidad del huésped o presa principalmente en base a dos mecanismos:
• Respuesta funcional. Se refiere a la respuesta (cambio) en el comportamiento de los individuos en función de los cambios en la densidad del huésped o presa, pues una respuesta positiva significa un mayor consumo al aumentar la densidad del huésped o presa y viceversa.
• Respuesta numérica. Es la respuesta (reproducción, inmigración, sobrevivencia) de la población de un enemigo natural que resulta de los cambios en la densidad del huésped o presa, en que una respuesta positiva significa una mayor reproducción, inmigración y sobrevivencia al aumentar el número de huéspedes o presas y viceversa.
Esto significa que la actividad reguladora de los enemigos naturales es un factor importante, pero no el único, ni actúa de manera independiente, sino que recibe influencias de los demás factores antes citados, mediante interacciones complejas, muchas veces desconocidas; por ello, la conservación de los enemigos naturales de insectos fitófagos que constituyen plagas agrícolas debe tener, como premisa fundamental, tratar de acercar las condiciones del agroecosistema a las de los sistemas naturales, para favorecer los factores que tributan a la regulación.
2.2. Complejidad de los sistemas agrícolas
Las bases para el manejo de los sistemas agrícolas la ofrece la Agroecología, que favorece el diseño de agroecosistemas sostenibles, mediante el aprovechamiento sinérgico de los recursos naturales sin degradar el medio ambiente.
Por ello es muy importante entender el funcionamiento de los sistemas agrícolas, para poder contribuir a su complejización, como base para la conservación y el manejo de la biodiversidad, pues, como expresara Vandermeer (2006), es posible que el manejo de plagas esté comenzando a manejar seriamente el problema de la complejidad, la cual los ecólogos intentan comprender.
Conceptualmente, los términos agroecosistema, sistema de producción y sistema agrícola han sido usados para discutir actividades agrícolas realizadas por grupos de personas; la escala o los límites del agroecosistema son difíciles de delimitar, aunque por lo general se caracterizan por unidades geográficas pequeñas, en las que el énfasis está puesto en las interacciones entre las personas, los recursos naturales y la producción de alimentos dentro de una finca o sistema de producción; por otra parte, el sistema agrícola o sisterma agrario es el territorio o región agrícola con determinadas características biofísicas (Altieri, 1996a).
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El agroecosistema posee determinados recursos, los cuales interactúan y pueden estar agrupados en las siguientes categorías (Altieri, 1996a):
• Naturales: Suelo, agua, clima, biodiversidad, plantas y animales explotados.
• Humanos: Personas que viven y trabajan dentro del predio y explotan sus recursos para la producción agrícola.
• Capital: Bienes y servicios creados, comprados o tomados en préstamo por las personas asociadas a dicho sistema, para facilitar su explotación.
• Producción: Producción agropecuaria de la finca, como los cultivos y los animales que se comercializan. Los residuos de cultivos y crianza de animales son insumos que se reinvierten en el sistema.
Como se ha expresado, en el agroecosistema existen interacciones entre sus componentes, sucediendo entonces diversos procesos ecológicos, generalmente influenciados por la manipulación que realiza el agricultor de los recursos biofisicos de la finca, que son (Altieri, 1996a):
• Procesos energéticos. La energía que ingresa como luz solar y se transforma mediante la fotosíntesis y la cadena alimenticia (consumo). El trabajo humano y animal, los insumos de energía mecanizada, el contenido energético de los agroquímicos.
• Procesos bioquímicos. Los principales insumos bioquímicos de un agroecosistema son los nutrientes liberados por el suelo, la fijación de nitrógeno, los nutrientes de la lluvia y el agua, los fertilizantes, los alimentos del hombre y los animales. Los procesos son diversos y por ello los nutrientes se mueven cíclicamente a través del agroecosistema. Ejemplos son el ciclo de nitrógeno, fósforo y potasio; los derivados del abonado de los cultivos; de los restos de cosecha y del ganado; de las asociaciones de cultivos e incluso con ganadería (policultivos, agoforestería, silvopastoriles).
• Procesos hidrológicos. El agua es una parte fundamental en los agroecosistemas y su rol es decisivo. Los procesos hidrológicos principales son el papel fisiológico, la relación con los nutrientes, la lixiviación y la erosión. Además, el agua que consumen las personas y los animales generan procesos. También el agua como vehículo para la diseminación de disímiles organismos.
• Procesos de regulación biótica. La invasión y competencia de plantas, las plagas y su control. Se relacionan con el uso de variedades resistentes, manipulación de las fechas de siembra, espaciamiento de hileras, las acciones supresivas de plagas (plaguicidas, control biológico, técnicas culturales, control etológico, etc.).
Agrega Altieri (1996a) que otro aspecto importante que debe ser considerado en el agroecosistema es su estabilidad, y para entender esto es preciso analizar brevemente el desarrollo de la agricultura, pues en la agricultura tradicional los hombres simplificaron la estructura del medio ambiente en vastas zonas, reemplazaron la diversidad de la naturaleza con un número pequeño de plantas cultivadas y animales domésticos, alcanzando su forma extrema en el monocultivo, que ha traido como resultado neto un agroecosistema artificial que requiere de una constante intervención por parte del hombre.
Refiere que, aunque los agroecosistemas modernos han demostrado ser capaces de sostener una población en crecimiento, hay evidencias considerables de que el equilibrio
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ecológico es muy frágil en estos sistemas artificiales y, de hecho, los sistemas modernos son inestables y la explicación de esto debe ser buscada en los cambios realizados por las personas. Estos cambios han apartado a los ecosistemas de cultivo del ecosistema natural, hasta el punto de que ambos se han vuelto notablemente diferentes en estructura y función. De hecho, los ecosistemas naturales reinvierten una proporción mayor de su productividad en el mantenimiento de la estructura física y biológica necesaria para sostener la fertilidad del suelo y la estabilidad biótica; en cambio, la exportación de alimentos y cosecha limita estas reinversiones en los agroecosistemas, haciéndolos altamente dependientes de insumos externos para lograr el ciclaje de nutrientes y la regulación de la población (Cox y Atkins, 1979).
Los sistemas agrícolas intensivos o sobreexplotados difieren no solamente en sus niveles de productividad por superficie o por unidad de trabajo de insumo, sino también en las propiedades fundamentales. Es claro que si bien la tecnología ha incrementado enormemente la productividad en el corto plazo, también ha disminuido la sostenibilidad, equidad, estabilidad y productividad del sistema agrícola (Conway, 1985).
Por ello se afirma que la intensificación de la agricultura es una prueba crucial de la resistencia de la naturaleza y que no se sabe cuanto más podrá el hombre seguir incrementando la magnitud del subsidio sin agotar los recursos naturales y provocar una mayor degradación del ambiente, y que antes de descubrir este punto crítico a través de una experiencia desafortunada, deberíamos luchar por diseñar agroecosistemas comparables en estabilidad y productividad con los ecosistemas naturales (Altieri, 1996a; Cox y Atkins, 1979).
Desde luego, aunque el desarrollo de la agricultura ha contribuido a reducir los ecosistemas naturales, al ocupar vastas áreas para cultivar plantas de manera intensiva, concentrando la explotación agrícola en algunas especies de plantas en campos extensos y mediante tecnologías que requieren de maquinarias, agroquímicos, agua y energía, en los últimos años muchísimos productores han iniciado la complejización de estos sistemas por diversos motivos, a saber:
• Necesidad de diversificar las producciones para acceder a diferentes mercados durante todo el año.
• Integración de animales y producción de alimentos para los mismos.
• Adopción de sistemas complejos, como los policultivos, los silvopastoriles, la agroforestería.
• Los agricultores que han aprendido las ventajas de mantener sus fincas diversificadas, no solo para obtener producciones sino para contribuir al desarrollo de la biodiversidad funcional, principalmente enemigos naturales de plagas y polinizadores.
• Acceso al mercado de productos orgánicos o el mercado de producciones más limpias, que necesitan disminuir la carga de agrotóxicos en sus predios.
• Desarrollo de políticas nacionales hacia la producción agraria sostenible.
En las fincas donde se han adoptado estas prácticas, los efectos no se observan con rapidez, pero los niveles de plagas disminuyen con el tiempo, es más frecuente observar
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poblaciones de plagas reguladas por sus enemigos naturales, los polinizadores son más activos en las plantas florecidas y los gastos en insumos se reducen.
De hecho, en los sistemas agrarios de Cuba, donde se promueve la agricultura sostenible, el nivel de diversificación alcanzado es alto, sobre todo en la segunda mitad de la década de los noventa, en que se han incrementado los productores en cooperativas e individuales, así como la agricultura urbana y periurbana, sistemas que se han alcanzado un enfoque agroecológico (Tabla 1).
Tabla 1. Principales características de los sistemas agrarios de Cuba (Vázquez y Almaguel, 1997).
Tipos Características Enfoque tecnológico predominante
Rural del llano
Ecosistemas muy antropizados. Campos y fincas grandes y medianas,
mezclados con mosaicos de campos pequeños.
Nivel medio de policultivos.
Areas de vegetación silvestre (sin cultivar).
Productivista, con áreas de sistemas agoecológicos y mixtos
(campesinos).
Rural de montaña
Ecosistemas casi naturales, poco antropizados.
Campos y fincas medianas y pequeñas. Nivel medio-alto de policultivos y
agroforestería.
Agroecológicos (campesinos)
Periurbano Ecosistemas muy antropizados. Campos medianos y pequeños. Alto nivel de policultivos.
Agroecológicos con áreas mixtas.
Urbano Parcelas pequeñas y sistemas en canteros. Ecosistemas artificiales, muy antropizados. Agroecológicos
Un ejemplo de la influencia de los sistemas de cultivo en la ocurrencia de enemigos naturales se puede apreciar en el caso de la mosca blanca Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), que en estudios conducidos por Vázquez et al (1999) en que evaluaron los enemigos naturales en los diferentes sistemas de cultivos hortícolas existentes en el país, permitió conocer diferencias importantes en su actividad (Tabla 2), comprobandose que los sistemas más diversificados y los semiprotegidos sustentaban las mayores poblaciones de biorreguladores; sin embargo, en cultivos convencionales a campo abierto (campos medianos y grandes) y en cultivos protegidos (casas de cultivo), las poblaciones de estos eran mínimas.
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Tabla 2. Grado relativo de regulación por enemigos naturales de Bemisia spp. en los diferentes sistemas de cultivo (Vázquez et al., 1999).
Grado relativo de regulación
natural1 Condiciones ecológicas Sistemas de
cultivo Principales macro-caracteristicas
PA PR PT Casas de
cultivo
Cerrados. Techo de nylon y paredes de tela
fina+nylon. Monocultivo. − − −
Interiores con altas temperaturas (alrededor de 3-4 grados centígrados mas alta que en el exterior). Baja biodiversidad. Pocas
facilidades para el forrageo y refugio de los biorreguladores.
Cobertores Techo de zaram. Lados abiertos.
Monocultivo. +++ ++ +
Atenuación de las radiaciones solares directas y el calentamiento
de la superficie del suelo. Ventilación permanente con aire fresco. Facilidades de forrageo y refugio de los biorreguladores por servicio ecológico de la colindancia. Túneles Arco del tunel de nylon. Extremos abiertos.
Monocultivo. +++ ++ _ Idem. al anterior, pero la ventilación en una sola dirección. Policultivo a campo abierto Campos pequeños, dispuestos en mosaicos o bandas. Diversos cultivos anuales y rotaciones en sucesión.
++ ++ ++
Microclima fresco. Mayor diversidad de flora y fauna. Incremento de las facilidades de
forrageo y alimentación de biorreguladores. Barreras de maíz a campo abierto Campos de diversos tamaños (grandes, medianos y pequeños). Varias hileras de maiz en
los bordes e intercaladas.
++ +++ ++
Idem al anterior, con mayores facilidades para el forrageo y refugio de los biorreguladores. Protección de las corrientes fuertes
de aire. Agricultura
Urbana
Solares yermos con policultivos anuales.
Campos muy pequeños. + ++ +
Microclima fresco. Protección de corrientes fuertes de aire. Menor
biodiversidad. Convenciona l (campo abierto) Campos medianos y grandes. Monocultivos + + -
Mayor efecto del intemperismo (calentamiento de la superficie del
suelo, Corrientes de aire). Menor biodiversidad que en los anteriores
sistemas. Menores facilidades de forrageo y refugio.
(1) Grado de regulación relativa: nulo (-), bajo (+), medio (++), alto (+++). PA (parasitoides), PR (predadores), PT (entomopatógenos).
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Sobre este particular, las observaciones realizadas permiten considerar que, en el caso de los cultivos convencionales a campo abierto, se debe a los efectos del calor por calentamiento de la superficie del suelo, las corrientes de aire seco sobre el cultivo y la carencia de refugios alternativos; mientras que en casas de cultivo se presentan altas temperaturas (3-4 grados mayor que en el exterior de las mismas), además de predominar el monocultivo y por tanto menor diversidad vegetal.
Resulta interesante el hecho de que en los cultivos semiprotegidos o con cobertores, estos biorreguladores encuentran condiciones microclimáticas favorables, además del servicio ecológico producto del intercambio con el exterior, que permite la localización de sitios de refugio, presas alternativas y alimento para los adultos de los parasitoides, condiciones muy necesarias para lograr mejor actividad de los biorreguladores.
2.3. Biodiversidad en agroecosistemas
La diversidad de especies se considera como uno de los atributos de las comunidades en los ecosistemas naturales y ha adquirido gran relevancia en los sistemas agrarios.
Según Krebs (1978) la diversidad tiene dos componentes: la riqueza de especies, que se expresa en el número de especies y, la equidad, que es el número de individuos de cada especie; en cambio, según Wilson (1988) y Groombridge (1992) la biodiversidad o diversidad biológica tiene un significado más amplio, pues aunque omite el componente de equidad, incluye tres planos de complejidad, que son los genes, las especies y los ecosistemas o hábitats; es decir, se entiende como la variabilidad de la vida en todas sus formas y niveles.
Así las cosas, la diversidad está representada en los diferentes niveles respecto a su cuantificación absoluta o relativa (Virasoro, 1995), esto es:
• Diversidad genética, relativa a la variabilidad intraespecífica o la variación de genes de una especie, subespecie, variedad o híbrido (ejemplo de especies vegetales y sus variedades domésticas).
• Diversidad específica, que es la variedad numérica de las especies, medible en un continuo espacio temporal más o menos extenso (ejemplo: frecuencia específica).
• Diversidad a niveles taxonómicos, relativa a la variación de los organismos de una región a niveles superiores de la especie: géneros, familias y órdenes (ejemplo: inventario de artrópodos).
• Diversidad a nivel poblacional y sus procesos vitales, denominada a un grupo de organismos pertenecientes a diferentes especies que coexisten en un mismo hábitat o área y que interactuán en relaciones tróficas especiales (ejemplo: enemigos naturales de plagas).
• Diversidad a nivel de ecosistemas, relativa a una comunidad de organismos en un ambiente biofísico, interactuando como una unidad ecológica (ejemplos: sistema agrario, sistema de producción, agroecosistema).
• Diversidad a nivel de biomas, determinada por las regiones biogeográficas, definidas por una estructura, fisonomía, especies principales y una fisiografía específica (ejemplo: selva).
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En el orden funcional, las interacciones entre dos especies cualesquiera de una comunidad pueden ser neutras, es decir, que ninguna de ellas afecta directamente a la otra, o pueden afectar al menos a una de ellas. Los tipos principales de interacciones en una comunidad pueden ser (Fuentes, 1996):
• Mutualismo: Ambas especies se benefician.
• Comensalismo: Una especie se beneficia, mientras que la otra no se ve afectada.
• Predación o depredación: La interacción es positiva para una especie y negativa para la otra.
• Parasitismo: La interacción es negativa para una especie y positiva para la otra.
• Alelopatía: Una de las especies inhibe o tiene algún efecto negativo sobre la otra.
• Competencia: Ambas especies inhiben o tienen algún efecto negativo sobre la otra. El escenario de todo este proceso es el ecosistema o sistema ecológico, que es el conjunto de seres vivos de una comunidad y el espacio físico donde viven y se relacionan recíprocamente. Desde luego, los límites de un ecosistema son relativos y pueden ser: naturales (precisos) o artificiales (imprecisos) y su tamaño puede ser variado.
Los componentes principales de un ecosistema (biocenosis + biotopo) se relacionan al extremo que la modificación de uno de ellos implica la alteración del otro. Así, las relaciones entre estos componentes varían, pero por lo general se manifiesta un flujo de energía que va de unos organismos a otros, así como un reciclaje de sustancias minerales (desde el medio abiótico a los seres vivos y viceversa).
En este contexto, desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía y de la materia, los organismos del ecosistema se clasifican en tres grupos: los productores, que captan y aprovechan la energía de la luz solar para transformar sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono, sales minerales) en sustancias orgánicas (ejemplo: las plantas); los consumidores, que aprovechan la materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia (ejemplo: animales que se alimentan de las plantas o de otros animales); y descomponedores, que aprovechan los restos de animales y vegetales descomponiendo la materia orgánica en inorgánica (ejemplos: bacterias y hongos).
Estos componentes forman la cadena trófica, que es la sucesión por la cual un organismo es consumido por otro, que a su vez es consumido por un tercero y así sucesivamente (ejemplo: cultivo consumido por plaga, esta por un parasitoide y este por un hiperparásito). A nivel del agroecosistema estas interacciones tróficas también se manifiestan, pero a un menor nivel que en los ecosistemas naturales, debido a diversos factores (Figura 2) que se derivan de la antropización desmesurada, ya que las características de autorregulación inherentes a las comunidades naturales se pierden cuando las personas modifican dichas comunidades, mediante la destrucción del frágil equilibrio de sus interacciones (Altieri, 1991).
La biodiversidad en los agroecosistemas puede ser tan variada como los diversos cultivos, malezas, artrópodos o microorganismos involucrados, de acuerdo a características geográficas, climáticas, edáficas, humanas y a factores socioeconómicos; algunas de estas interacciones pueden ser utilizadas para introducir efectos positivos y directos, como el
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control biológico de plagas específicas de cultivos, la regeneración y aumento de la fertilidad del suelo y su conservación, por lo que la explotación de estas interacciones o sinergismos en situaciones reales, involucra el diseño y manejo del agroecosistema y requiere del entendimiento de numerosas relaciones entre los suelos, microorganismos, plantas, insectos herbívoros y enemigos naturales, entre otros (Altieri, 1996b).
Figura 2. Clasificación de los ecosistemas y factores que influyen en la conservación de los organismos benéficos (Modificado de Virasoro, 1996)
Según Nicholls y Altieri (2005) la diversidad de artrópodos ha sido correlacionada con la diversidad vegetal en agroecosistemas; en general, una mayor diversidad de plantas conlleva a una mayor diversidad de herbívoros, y esto a su vez determina una mayor diversidad de predadores y parásitos resultando en cadenas tróficas complejas. Una biodiversidad total mayor puede entonces asegurar la optimización de procesos ecológicos claves y así el funcionamiento de los agroecosistemas (Altieri, l984).
Hay varias hipótesis para apoyar la idea de que los sistemas diversificados estimulan una mayor biodiversidad de artrópodos (Altieri y Letourneau, l992), a saber:
• Heterogeneidad de hábitat. Los sistemas de cultivos complejos albergan más especies que los hábitat agrícolas simplificados. Los sistemas con asociaciones heterogéneas de plantas poseen más biomasa, recursos alimenticios y persistencia temporal; por lo tanto poseen más especies de insectos asociadas que los sistemas de monocultivo. Aparentemente, la diversidad de especies y la diversidad estructural de plantas son importantes para determinar la diversidad de insectos.
• Depredación. La abundancia incrementada de depredadores y parasitoides en asociaciones diversas de plantas reduce la densidad de presas/hospederos (Root, l973),
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por lo que la competencia entre herbívoros se reduce, lo que a su vez permite la adición de nuevas especies de herbívoros que soportan a más especies de enemigos naturales.
• Productividad. En general los policultivos son más productivos que los monocultivos (Francis, l986; Vandermeer, l989). Esta productividad incrementada resulta en una mayor biodiversidad de insectos dada la mayor abundancia de recursos alimenticios.
• Estabilidad. Esta hipótesis asume que la productividad en policutlivos es más estable y predecible que en monocultivos. Esta mayor productividad, aunada a la heterogeneidad de agroecosistemas complejos, permite a los insectos dividir el ambiente temporal y espacialmente, de modo que coexisten más especies de insectos.
Agregan que existen varios factores ambientales que influencian la diversidad, abundancia y actividad de parasitoides y predadores en los agroecosistemas: condiciones microclimáticas, disponibilidad de alimentos (agua, polen, presas, etc.), recursos del hábitat (sitios de reproducción, refugio, etc.), competencia inter-específica y presencia de otros organismos (hiperparásitos, predadores, etc), y los efectos de cada uno de estos factores variará de acuerdo al arreglo espacio-temporal de cultivos y a la intensidad de manejo, ya que estos atributos afectan la heterogeneidad ambiental de los agroecosistemas (Van den Bosch y Telford, l964).
Un ejemplo que ilustra las diferencias entre varios ecosistemas se puede apreciar en los estudios conducidos durante los años 1997-2004 por Portuondo y Fernández (2004), quienes determinaron la biodiversidad del orden Hymenoptera en los macizos montañosos de la región oriental de Cuba, específicamente en la Sierra Maestra y en Sagua-Nipe-Baracoa (Figura 3), donde determinaron que las formaciones naturales presentaron mayor número de especies (más de 200) que las secundarias.
0 50 100 150 200 250
Pluvisilva Bosque siempreverde Bosque semideciduo Matorral xenomorfo costero Pinar Pastizal Cafetal
Figura 3. Especies de Hymenoptera por tipo de vegetación en los macizos montañosos de la región oriental de Cuba (Portuondo y Fernández, 2004).
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Aquí es interesante observar que entre los sistemas agrarios, los pastizales son los más diversos en cuanto a composición de especies de Hymenoptera, seguidos de los cafetales y los pinares, estos últimos con menos de 100 especies.
2.4. Servicios de la biodiversidad
En ocasiones existe un análisis muy reducido de lo que se considera diversidad biológica en los sistemas agrícolas, sobre todo cuando se limita al germoplasma y su manejo o cuando se expresa la utilidad de los organismos benéficos; en cambio, la biodiversidad tiene una mayor expresión y es, quizás, uno de los principales factores que pueden contribuir al manejo de las plagas.
Como se expresó anteriormente, la biodiversidad incluye el número de especies y las relaciones entre dichos organismos o seres vivos que la integran; es decir, se refiere a todas las especies de plantas, animales y microorganismos que existen e interactúan recíprocamente en un ecosistema, incluyendo la variedad genética asociada a dichas especies y a los ecosistemas en que se encuentran, así como el intercambio con otros ecosistemas.
De manera general en todos los agroecosistemas existen plantas cultivadas o animales de crianza, la mayoría de ellos son especies y variedades o razas comerciales introducidas; plantas arvenses o plantas que crecen de forma espontánea dentro de los campos cultivados y en sus alrededores, que pueden ser endémicas, invasoras o introducidas; diversos animales y microorganismos que lo habitan y que realizan disímiles funciones, entre ellos los descomponedores de la materia orgánica en el suelo, los polinizadores, los enemigos naturales o biorreguladores, los asociados de forma mutualista con las plantas, los que contribuyen a que las plantas se enfermen o destruyan (plagas), entre otros organismos que se relacionan de forma directa o indirecta en la cadena trófica.
Si partimos de estos antecedentes, una clasificación de la biodiversidad en los sistemas agrícolas (Figura 4), que considera los intereses del manejo agroecológico de plagas, puede ser la siguiente (Vázquez y Matienzo, 2006):
• Biodiversidad introducida productiva: Biota introducida con fines económicos (plantas y animales). Agrobiodiversidad.
• Biodiversidad nociva: Los organismos que afectan las plantas y animales de interés económico. Plagas agrarias. Pueden habitar el sistema, ser inmigrantes o introducidas.
• Biodiversidad introducida funcional: Los organismos benéficos que se reproducen masivamente y se introducen en el sistema mediante liberaciones o aplicaciones inoculativas o inundativas (controladores biológicos), sean artrópodos entomófagos, nematodos entomopatógenos, microorganismos entomopatógenos, microorganismos antagonistas, etc. También se incluyen aquí los abonos orgánicos que se aplican, las micorrizas que se inoculan y los polinizadores que se introducen y manejan, entre otros.
• Biodiversidad funcional: Los organismos que regulan naturalmente las poblaciones de fitófagos, fitoparásitos y fitopatógenos, que se consideran enemigos naturales (biorreguladores de las plagas). Además, los polinizadores naturales, los organismos descomponedores de la materia vegetal, los mejoradores de las propiedades físicas y
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químicas del suelo, entre otros que habitan el sistema y tienen efecto benéfico sobre el cultivo.
• Biodiversidad auxiliar: La biota que habita naturalmente en los sistemas agrícolas y que contribuye indirectamente al resto de la biodiversidad. Aquí se incluyen las plantas que crecen silvestres, los microorganismos epífitos y otros organismos que tienen diversas funciones con efecto indirecto. También la biodiversidad auxiliar fomentada, que son principalmente las plantas que se siembran en las cercas vivas, las barreras vivas y otras que acompañan a los cultivos o tienen funciones no productivas.
Desde luego, en el manejo de la biodiversidad en los agroecosistemas es importante entender las relaciones tróficas, principalmente entre las plantas cultivadas, las plagas u organismos nocivos y los biorreguladores o enemigos naturales, incluyendo los controles biológicos que se aplican y liberan.
De hecho, los agroecosistemas están en cambios constantes, debido a las fechas de siembra de los cultivos y las diferentes prácticas agronómicas que realizan los agricultores, todo lo cual depende de las características de la finca, la experiencia del agricultor y las exigencias del mercado, entre otros factores, los que también reciben influencia del sistema agrario o región. Todos estos cambios o procesos tienen una contribución importante sobre la biodiversidad, la que puede ser beneficiada o perjudicada, según como sean conducidos y el grado de heterogeneidad que se logre.
Un análisis realizado por Hilje y Hanson (1998), la crisis planetaria actual, que es seria y tiene múltiples facetas, han desterrado la falsa dicotomía entre la conservación ambiental y el desarrollo económico, para dar lugar al concepto de sostenibilidad, uno de cuyos pilares debe ser la preservación y el aprovechamiento económico de la biodiversidad contenida en ecosistemas tropicales.
Figura 4. Interacciones complejas de la biodiversidad en los sistemas agrícola (Vázquez, 2006c).
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La experiencia de los últimos años y el análisis de las prácticas agrícolas tradicionales, sugieren que la biodiversidad puede ser una estrategia importante en el manejo de plagas y particularmente en la acción de la heterogénea flora y fauna que regulan naturalmente las poblaciones de fitófagos y fitopatógenos (Vázquez, 1999a), por lo que se trata de favorecerla mediante el diseño y manipulación de sistemas agrícolas diversificados (Figura 5).
Figura 5. Representación esquemática de un sistema de producción agropecuaria diversificado, típico de las cooperativas de agricultores en Cuba.
Precisamente, en los últimos 40-50 años los cambios ocurridos en la agricultura cubana han reducido los impactos negativos de los procesos productivos y se han incrementado los servicios ambientales, como consecuencia de haber realizado transformaciones a favor de la diversificación, primero al pasar del monocultivo en propiedades extensas (principios de los años sesenta del pasado siglo) a las grandes empresas estatales especializadas (hasta principios de los años noventa) y hacia la agricultura diversificada con el desarrollo del movimiento cooperativo y la agricultura urbana, entre otros, hasta la actualidad en que se han desarrollado los diferentes tipos de agricultores, con una reducción sustancial del número de fincas administradas por grandes empresas estatales (Figura 6).
22 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Antes 1959 1959 1992 1996 2003 % d e ár ea
Figura 6. Cambios en la administración de las tierras (%) por empresas estatales en Cuba (Nova, 2001).
Desde el punto de vista del desarrollo rural y con la proyección de lograr producciones sostenibles, estos cambios en la explotación de las tierras han tenido impactos económicos, sociales, tecnológicos y medioambientales de diversa importancia; no obstante, en relación con la prevención y disminución de las afectaciones por plagas, los resultados han sido muy positivos, ya que al aumentar los decidores en el manejo de las tierras y la diversificación de las producciones (agrobiodiversidad), entre otros cambios (Tabla 3), se favorecen los procesos ecológicos que contribuyen al manejo de las plagas.
Tabla 3. Resumen de los cambios relativos a la diversificación de la agricultura en Cuba. Períodos y nivel alcanzado1
Indicadores 1959-1985 1986-1993 1994-2007 Tendencia 2
Grandes empresas estatales ++ +++ ++ +
Número de administradores de fincas + ++ +++ +++
Campos de grandes dimensiones ++ +++ ++ +
Campos medianos y pequeños + ++ +++ +++
Número de cultivos permanentes ++ ++ ++ ++
Número de cultivos temporales + ++ +++ +++
Conservación del suelo + ++ +++ +++
Rotaciones de cultivos + ++ +++ +++
Asociaciones de cultivos + + ++ +++
Barreras vivas + ++ +++ +++
Cercas vivas diversificadas ++ + ++ +++
Policultivos + + ++ +++
Agroforestería + + + ++
Silvopastoriles + + ++ ++
Crianza de animales en las fincas ++ ++ +++ +++
Nutrición orgánica + + ++ +++
Control biológico + ++ +++ +++
Manejo del riego + ++ +++ +++
(1) Nivel bajo (+), nivel medio o en cambio (++), nivel máximo alcanzado (+++).
(2) La tendencia se estimó sobre la base de que la agricultura cubana se propone el desarrollo agrario sostenible sobre bases agroecológicas.
23 2.5. Enfoque sistémico en el manejo de plagas
El enfoque sistémico en el manejo de las plagas se sustenta en la Agroecología, que ofrece las bases para manejar las causas por las cuales los organismos nocivos a los cultivos arriban a los campos, se establecen y se desarrollan en altas poblaciones convirtiéndose en plagas.
El enfoque de sistema involucra tres niveles básicos: el campo cultivado (sistema de cultivo), la finca (sistema de producción) y el territorio (sistema agrario), los cuales se consideran el ámbito donde se puede tener éxito en la reducción paulatina de los problemas de plagas (Figura 7) y en la conversión de los sistemas de producción de intensivos a agroecológicos.
Figura 7. Niveles de seguimiento y manejo de los problemas de plagas (Vázquez, 2003). Cuando practicamos un manejo agroecológico a nivel de la finca (sistema de producción), estamos entendiendo que las llamadas plagas no habitan solamente en el campo cultivado y que sus relaciones no son únicamente con las plantas que cultivamos; además, bajo este modelo el agricultor integra elementos económicos, tecnológicos y sociales que contribuyen a un enfoque holístico del problema.
Así las cosas, el manejo de la finca tiene los siguientes propósitos (Vázquez, 2004a):
• Diversificar las producciones agrarias.
• Disminuir los costos (económicos y ecológicos) por energía externa (electricidad, combustible, etc.).
• Disminuir paulatinamente o sustituir los insumos externos (fertilizantes, plaguicidas, material de propagación, etc.).
• Manipular la diversidad de plantas (diversificación florística).
• Reciclaje de residuos de las cosechas y la crianza de animales.
• Conservar el suelo.
• Mejorar el microclima.
• Favorecer el desarrollo de los biorreguladores de plagas y los polinizadores.
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• Otros menos perceptibles.
Se ha demostrado que el manejo de la finca es más sistémico e involucra con mayor participación a la familia, incrementa la innovación rural y el empoderamiento de la comunidad de agricultores, con un alto valor colectivo agregado.
Manejar la finca significa eliminar de la mente del agricultor el esquema de razonamiento reduccionista que le enseñó que para "resolver" los problemas de plagas había que utilizar un producto químico para su control; por ello se considera muy promisorio para agricultores que se proponen la conversión del sistema de intensivo a agroecológico.
Los agroecosistemas, como sistemas ecológicos modificados por el hombre, pueden contribuir a largo plazo a la conservación e incremento de la biodiversidad, sea en las propias áreas cultivadas o en los sistemas naturales cercanos, ya que se ha demostrado que el componente social de los agroecosistemas es potencialmente un gran conservador natural.
Cuando se maneja la finca se favorece la biodiversidad debido no solamente a las prácticas agronómicas que se realizan, sino al incremento de la diversidad de plantas, lo que genera variados efectos, la mayoría de ellos beneficiosos.
Por supuesto, cuando se logra que los agricultores, extensionistas y directivos de una comunidad o región agraria entiendan las bases y principios agroecológicos, estarán en condiciones de favorecer el manejo del sistema agrario, que es la escala donde existen los diferentes sistemas de producción (fincas, ranchos, fundos, predios).
A nivel del sistema agrario se pueden organizar programas territoriales, en los que participan los diferentes productores, las organizaciones comunitarias y otras que propician coordinaciones y decisiones que tienen repercusión sobre los predios o sistemas de producción y la comunidad en general, sobre todo desde el punto de vista de la sostenibilidad.
Además, cuando estos programas están favorecidos por el gobierno, organizaciones no gubernamentales (ONGs), universidades, centros científicos, etc. y son estables, los avances en desarrollo local pueden ser superiores y a menor plazo.
Precisamente, la red de 69 Estaciones Territoriales de Protección de Plantas (ETPP) del servicio estatal de sanidad vegetal en Cuba, que se crearon en el año 1964 (Figura 8), han desarrollado el manejo territorial de plagas (Tabla 4), en el cual se benefician los diferentes tipos de agricultores (individuales, cooperativizados, estatales y otros) en cada sistema agrario del país.
El manejo territorial de plagas se desarrolla para los cultivos importantes en cada provincia e incluye las plagas clave o de mayor importancia, así como la prevención y mitigación de impactos por plagas exóticas.
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Figura 8. Red de Estaciones Territoriales de Protección de Plantas (ETPP) y Laboratorios Provinciales de Sanidad Vegetal (LAPROSAV) de Cuba.
Algunos programas son específicos para plagas monófagas (un cultivo o familia de plantas), otros para diferentes plagas claves en un cultivo, así como en el caso de complejos virosis-vectores, que son problemáticas fitosanitarias que requieren de coordinaciones y acciones a nivel de los sistemas agrícolas.
En los últimos años se han desarrollado procesos de innovación agroecológica territorial, con énfasis en control biológico (Vázquez, 2008a), lo que ha permitido identificar, caracterizar y promover a los agricultores innovadores en todo el país (Vázquez et al., 2005) y desarrollar programas de manejo agroecológico de plagas (MAP) en que no se emplean plaguicidas sintéticos (Vázquez, 2006, 2007a).
El manejo del sistema agrario debe ser compatible con su complejidad, para evitar errores que puedan afectar la sostenibilidad; además, debido a que es holístico, involucra diversos actores y factores, con gran valor colectivo agregado y contextualidad, que son aspectos muy necesarios en el desarrollo rural.
Por ejemplo, según Vázquez et al. (2005a, 2007) en los sistemas agrarios urbanos de Cuba la complejidad se expresa básicamente en:
• Mayor número de productores.
• Diferentes tamaños de las fincas o predios.
• Diversidad de cultivos y otras plantas de interés.
• Diversidad de tecnologías.
• Incremento de innovaciones.
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• Mayor flujo de agrobiodiversidad.
• Incremento de la diversidad biológica en general.
• Desarrollo de procesos endógenos.
• Desarrollo del etnomercado.
Tabla 4. Principales componentes y características del manejo territorial de plagas que realizan las ETPP en los sistemas agrarios de Cuba.
Componentes Características
Educación para la sanidad vegetal
Educación a agricultores, extensionistas, decisores, estudiantes y la población en general.
Radio local, seminarios, cursos, consultas, visitas a fincas, reuniones.
Activistas fitosanitarios (agricultores que hacen vigilancia de plagas y contribuyen a la capacitación de otros agricultores).
Vigilancia de plagas exóticas1
Análisis de riesgos de introducción y establecimiento.
Encuestas y trampeo en sistemas de cuadrantes cartográficos. Programas de prevención y mitigación.
Servicios técnicos2
Diagnóstico de plagas.
Identificación de enemigos naturales.
Certificación de material de siembra (semilla botánica y agámica, plántulas). Análisis fitosanitario de suelos para producir material de siembra.
Inspección de máquinas de aplicación de plaguicidas. Análisis de residuos de plaguicidas.
Señalización de plagas3
Sistema territorial de monitoreo y aviso a agricultores sobre ocurrencia de plagas. Recorridos, campos estacionarios, bases de datos.
Pronóstico climático de algunas enfermedades causadas por hongos fitopatógenos. Coordinaciones Fecha de siembra, programa de siembra, variedades, pronóstico de plagas, obtención de material de siembra. Manejo de plagas Programas territoriales de manejo de plagas por cultivo y campaña de siembra.
Innovación local
Agricultores innovadores y experimentadores. Intercambios, encuentros, visitas.
Validación de nuevas tecnologías. Socialización de innovaciones.
Control biológico
Demandas y producciones locales de bioplaguicidas y entomófagos (coordinaciones con los centros de producción de medios biológicos).
Manejo de especies, cepas y ecotipos de controles biológicos. Asistencia técnica a agricultores.
Control de la calidad de las aplicaciones de controladores biológicos. Desarrollo de prácticas de conservación de enemigos naturales. Inventarios locales de enemigos naturales.
Prácticas agroecológicas
Capacitación sobre efectos, y promoción de acuerdo a las características del sistema de producción y los sistemas de cultivo.
Integración al manejo de plagas. Estadística
fitosanitaria
Bases de datos locales sobre ocurrencia de plagas (incidencia, distribución, area afectada).
Indicadores de impactos. Indicadores operativos.
(1) Los programas de vigilancia de plagas exóticas son de carácter nacional y las ETPP son las encargadas de realizarlos en cada territorio, con la participación de los diferentes tipos de agricultores. (2) Los servicios técnicos se realizan de conjunto con los laboratorios provinciales (LAPROSAV).
(3) La señalización de plagas es un servicio que se ofrece a todos los agricultores, independientemente de los monitoreos que ellos mismos realizan. Como servicio territorial se emiten señales de avisos o alertas a los agricultores.
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Lo anteriormente reseñado respecto al manejo de plagas con enfoque de sistema, se considera que es la base para lograr que la conservación de los enemigos naturales de plagas constituya un componente en dichos programas.
2.6. Factores que afectan la actividad de los enemigos naturales
La conservación de los enemigos naturales de las plagas no se puede concebir como una estrategia independiente de la producción agraria, ya que la mayoría de las prácticas relacionadas con las tecnologías de cultivos tienen algún efecto sobre la actividad de estos biorreguladores.
De hecho, muchísimos estudios han demostrado que la agricultura ha estado enfrentando una crisis ambiental, cuya raíz, según Altieri (1994), radica en el uso de prácticas agrícolas intensivas, basadas en el uso de altos insumos que conllevan a la degradación de los recursos naturales a través de los procesos de erosión de suelos, salinización, contaminación con plaguicidas, desertificación, pérdida de la fitomasa y por ende, reducciones progresivas de la productividad.
Así, la utilización de plaguicidas químicos es una de las estrategias más cuestionadas en los últimos años, ya que entre sus efectos negativos está la contribución al desbalance de las relaciones ecológicas que existen en los agroecosistemas, que por supuesto afectan los mecanismos de regulación natural de las plagas.
Precisamente, esta es una de las razones por la que surge y se desarrolla el Manejo Integrado de Plagas (MIP), que según Stern et al., (1959), es un sistema de manipulaciones de las plagas que en el contexto del ambiente relacionado y el conocimiento de la dinámica de población de la plaga dañina, utiliza todas sus técnicas y métodos apropiados de la manera más compatible posible, para mantener la población de la plaga a niveles inferiores a los que causaría daño económico.
En este sentido Rosset (1990) agrega que el MIP emplea una estrategia preventiva, en la medida posible, para minimizar los altos gastos de la estrategia curativa y esta última estrategia, cuya táctica más conocida es el control químico, se deja para los casos en que la prevención falla.
Respecto a la estrategia preventiva, Altieri (1994) señala que aunque los herbívoros que son plaga pueden variar en su respuesta a la distribución, abundancia y dispersión de los cultivos, la mayoría de los estudios agroecológicos muestran que los atributos estructurales (por ejemplo combinación espacial y temporal) y de manejo (por ejemplo diversidad de cultivos, niveles de insumos, etc.) influencian a la dinámica poblacional de los herbívoros; agregan que algunos de estos atributos están relacionados con la biodiversidad y la mayoría son sensibles al manejo (por ejemplo secuencias y asociaciones de cultivos, diversidad de malezas, diversidad genética, etc.).
Efectivamente, en los últimos años se ha incrementado la documentación sobre el efecto del sistema de cultivo sobre la biodiversidad en general y los enemigos naturales de plagas en particular; en este sentido las tácticas conservacionistas más estudiadas se relacionan
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precisamente con el manejo del cultivo o la manipulación del hábitat, además de otras que contribuyen a la conservación.
Por ello, la diversificación de la agricultura, que entre otras características implica fraccionamiento de la tenencia de la tierra o diversificación de productores, fomento de diferentes cultivos y prácticas agrícolas sostenibles (Vázquez, 2006c), constituye una tendencia en varios países y particularmente en Cuba, donde las grandes empresas se han dividido en cooperativas y la agricultura urbana y periurbana han adquirido un gran desarrollo, se ha favorecido la diversificación, por lo que se estima que el impacto ecológico de esta estrategia sea significativo y en favor de la biodiversidad en estos agroecosistemas (Vázquez y Almaguel, 1997).
Desde luego, a nivel del agroecosistema son diversos los factores que pueden afectar la actividad de los enemigos naturales y se pueden agrupar en:
• Abióticos (esencialmente el clima)
• Tecnologías agrarias
• Biodiversidad funcional (competidores)
• Plantas hospedantes y de refugio
• Propia especie de enemigo natural (intrínsecos)
• Fuentes de alimento y subsistencia
• Huésped o presa
• Antropogénicos (políticas, conocimientos técnicos, etc.)
Para los organismos predadores y parasitoides, De Bach (1964) refirió como factores que más afectan a los siguientes:
• Climáticos: Principalmente la temperatura (calor ó frío), la humedad (esencialmente la baja humedad), la lluvia, el viento y la luminosidad.
• Planta hospedera: Cuando no proveen suficiente protección o son poco atractivas (presencia de semioquímicos, estructuras que molestan, etc.).
• Escasez de agua o alimento: Los adultos de los parasitoides y predadores requieren de fuentes de miel o néctar y polen para completar su dieta alimentaria.
• Competencia: Que puede ser constante o intermitente con otras especies.
• Agrotóxicos: Su efecto directo o de sus residuos sobre el vegetal, inclusive sobre la presa o huésped.
• Prácticas culturales: Diversas prácticas agronómicas, desde la preparación y manejo del suelo, así como el cultivo, deprimen poblaciones de enemigos naturales.
• Asincronía con la presa o huésped: Generalmente en el caso de los parasitoides, con el ciclo biológico de su huésped, al no coincidir los estados favorables.
• Resistencia del huésped: Generalmente en el caso de los parasitoides, motivada por efecto de las plantas hospedantes o porque es una raza o biotipo no favorable para el parasitoide. También sucede con los predadores, cuando las presas tienen mecanismos de defensa.
Particularmente los hongos, bacterias y virus entomopatógenos pueden recibir efectos adversos de factores similares a los parasitoides y predadores, pero algunos son de mayor
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significación (Lecuona y Alves, 1996; Uribe, 1997; Ignoffo, 1992; Barbercheck, 1992), veamos:
• Climáticos: La temperatura y la humedad en valores extremos pueden afectar, lo que puede estar influenciado por la lluvia y el viento. Las radiaciones solares tienen gran efecto, al igual que el fotoperíodo.
• Agrotóxicos: Su efecto directo fundamentalmente, sobre todo por fungicidas.
• Asincronía con el huésped: Todas las fases del huésped no son igualmente parasitadas y ello determina la sobrevivencia del microorganismo.
• Resistencia del huésped: Principalmente las características de sus integumento, que varía en las diferentes fases, la presencia de secreciones de los huéspedes y el pH de su hemolinfa, entre otros. Por supuesto, todo el sistema inmunológico.
• Competencia: Que puede ser con otros microorganismos.
• Planta hospedante: No proveen suficiente protección contra las radiaciones solares o el viento, o sus superficies no facilitan la adherencia del microorganismos.
• Prácticas culturales: Principalmente para los organismos que sobreviven en el suelo (todas las propiedades físicas), aunque las labores de poda y otras que modifiquen la estructura de la planta pueden afectar.
Una forma de entender el efecto de diversos factores abióticos sobre los microorganismos entomopatógenos son los estudios que se han realizado para los productos biológicos, sobre todo los relativos a su persistencia sobre el follaje de las plantas sobre las cuales han sido asperjados (Tabla 5), ya que se ha demostrado que en el caso de que el bioproducto no tenga protección de las esporas, los efectos de las radiaciones solares directas y sobre el calentamiento de la superficie de las hojas pueden ser letales sobre el microorganismo utilizado.
Tabla 5. Resumen de efectos de factores abióticos sobre los hongos entomopatógenos en condiciones de campo.
Microorga-nismo Utilización Factor Efectos Referencias
Nomuraea rileyi Contra larvas de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) en hojas
del cultivo de soya (Glycine max)
Precipitaciones disminuyen la concentración Lavan las hojas y de conidios.
Gardner et al (1977) Lluvia Disminuye la concentración de conidios.
Beauveria bassiana
Hojas de alfalfa (Medicago sativa ) y
de trigo (Triticum
aestivum) Tipo de follaje Retención de los conidios en la planta
Inglis et al (1995a) Beauveria
bassiana Hojas de trigo
Radiaciones solares directas
durante 60 minutos
Disminución del 99,7 % de
30 Continuación de la tabla 5
Microorga-nismo Utilización Factor Efectos Referencias
Beauveria
bassiana (Vigna unguiculata) Hojas de caupi Radiaciones ultravioleta
Efecto negativo en la persistencia de los conidios Daoust y Pereira (1968) Beauveria
bassiana utravioleta Luz
Disminuye la tasa de crecimiento micelial posterior a un minuto de exposición. Diodato y Dos Santos (1998) Metarhizium flavoviridae Radiaciones solares de 320 nm
Efectos negativos en los
conidios Moore et al (1993)
Metarhizium
anisopliae Hojas de caña de azúcar Radiaciones solares
Disminuye la viabilidad de los conidios en función de la posición que ocupen en las hojas
de la planta.
Alves et al (1984)
Por ejemplo, en estudios realizados en Cuba por Estrada y Guelmes (2004) con el hongo Beauveria bassiana en caña de azúcar (Saccharum spp.) demostraron que los conidios expuestos directa e indirectamente a las radiaciones solares solo permanecen viables durante 48 y 72 horas respectivamente (Figura 9), lo que atribuyen debido a efectos diversos sobre la viabilidad.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 24 48 72 Tiempo (horas) U FC LuzSombra
Figura 9. Número de UFC (Unidades Formadoras de Colonias) de Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. (aspersiones con una suspensión de concentración de 6 x 107 conidios/mL) sobre hojas de caña de azúcar en condiciones de luz y de sombra (registradas con luxómetro) (Estrada y Guelmes, 2004).
Entre los parásitos, los nematodos entomopatógenos pueden ser afectados principalmente por varios factores, a saber (Cortez, 2005; Smits, 1996; Uribe, 1997):
