Revalorización del Complejo de Depredadores Polífagos Asociado al Cultivo de los Cítricos, Como Agentes de Control Biológico de Plagas Claves

Abstract

Dentro de los enemigos naturales de plagas en los agroecosistemas, los depredadores han sido considerados como uno de los grupos de mayor importancia. Sin embargo, su compleja biología y comportamiento ha obstaculizado en muchos casos evaluar su verdadero papel como agentes de Control Biológico. En su mayor parte, los estudios sobre depredadores se han concentrado en las relaciones simples entre los depredadores especialistas y sus presas ya que estos sistemas son más fáciles de parametrizar. No obstante, existe un creciente interés en el control ejercido por los depredadores generalistas, debido a su capacidad de mantener las densidades de presas en equilibrios estables en formas no dependientes de la densidad de las mismas. Los estudios realizados en este trabajo se localizaron en parcelas de clementinos ubicadas en la Provincia de Valencia y Castellón. Los estudios de laboratorio se llevaron a cabo en las instalaciones del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA). En el primer estudio presentado, se reevalúa la importancia de la depredación como factor de mortalidad biótica de una plaga clave bajo un sistema de control biológico por conservación. Para éste, se tomó como modelo al piojo rojo de California, Aonidiella aurantii, en el cultivo de clementinos. Por medio de la utilización de técnicas de exclusión a campo y de detección de ADN de la presa en el contenido intestinal de los depredadores registrados, mediante la técnica de PCR, se logró dilucidar cómo un rico complejo de depredadores generalistas y estenófagos indígenas o naturalizados son los principales factores de mortalidad de la plaga en estudio. Como segundo objetivo se planteó identificar en otro grupo de plagas claves del cultivo de clementinos, cuáles son los factores limitantes y reguladores que no permiten que las poblaciones de estos fitófagos superen el umbral de daño económico. A través de un muestreo semanal de las poblaciones de pulgones, de A. spiraecola y A. gossypii, y de sus depredadores asociados, como también de las observaciones fenológicas de los clementinos y utilizando información meteorológica de la zona, se evaluó la dinámica de los niveles de infestación producidos por pulgones. El análisis de la información obtenida nos permite considerar que la única variable que limita el desarrollo de las poblaciones de estas plagas es el estado fenológico de su huésped. También se confirma que los depredadores son un importante factor regulador en el control de las poblaciones de pulgones. Entre estos depredadores, los micrococcinélidos podrían tener el papel más significativo. Según nuestros datos podemos considerar que, para que exista un buen control de las poblaciones de pulgones en la cuenca mediterránea, deben generarse las condiciones favorables para que el hospedero limite el desarrollo de las colonias de estas plagas y que los depredadores actúen regulando sus poblaciones. Debido a que se registran dos especies de pulgones como plagas claves en los clementinos (A. spiraecola y A. gossypii) y se identifican dos especies de micrococcinélidos (Scymnus subvillosus y S. interruptus) como sus depredadores más abundantes y de mayor relevancia, en un tercer objetivo se evaluó en laboratorio y campo el efecto de estas presas sobre los parámetros de desarrollo, supervivencia y reproducción de estos depredadores. De esta forma, la presente tesis reevalúa el papel de la depredación como factor regulador en las poblaciones de las plagas clave en los agroecosistemas de cítricos e investiga los mecanismos ecológicos y biológicos que llevan al éxito o al fracaso de este importante componente de mortalidad biótica. Los resultados presentados aquí apoyan firmemente un cambio de paradigma en los enfoques de control biológico que se está llevando a cabo en los últimos años, destacando la importancia de comprender el contexto ecológico en el que se desarrolla el control biológico

Predators have been considered as one of the most important groups of pest natural enemies in agroecosystems. However, their complex biology and behaviour have hindered in many cases evaluating its true role as biological control agents. Studies on predators have mostly focused on the simple relationships between specialist predators and their prey since these systems are easier to parameterize. Though, there is a growing interest in the control exerted by generalist predators owing to their ability to keep prey densities in stable equilibrium in ways not dependent on their density. The importance of predation as a biotic mortality factor of key citrus pests in systems under conservation biological control management strategies was assessed. The California red scale, Aonidiella aurantii, was used as a model pest in clementine citrus groves. Through the use of field exclusion techniques and PCR detection of prey DNA in the gut content of predators, it was found that a rich complex of indigenous and naturalized generalist and stenophagous predators are the main mortality factor of this pest. Limiting and regulating factors modulate severity of pest infestations in agroecosystems. The second objective was to identify how these variables explain the current patterns of spring aphid infestations in clementine citrus crops of the Mediterranean basin. Populations of Aphis spiraecola and A. gossypii as well as of their associated predators were sampled weekly. Phenological changes in citrus trees were also observed. Abiotic variables (temperature and precipitation) influence was also taken into account. The analysis of the relationships between all these variables showed that the only factor able to limit aphid infestations under Mediterranean conditions is the phenological state of their host. Nevertheless citrus phenology was found to be strongly mediated by temperature. Results also confirmed that predators are an important regulatory factor of aphid demography, being micrococcinellids the only natural enemies found to have a significant role. According to our study, in order to have effective aphid control in clementine citrus of the Mediterranean basin, favourable conditions must be generated so that the host limits the development of aphid colonies and predators exhibit their highest regulation potential. A crop management strategy that favours the presence of micrococcinellids early in the season could contribute to keep the populations of these key pests more frequently under their economic thresholds thus reducing the frequency of pesticide applications for their control. Because two species of aphids are registered as key pests in clementines (A. spiraecola and A. gossypii) and two species of micrococcinellids of the same genus (Scymnus subvillosus and S. interruptus) are identified as the most abundant and important aphid predators, in a third objective it was evaluated under laboratory and field conditions the effect of these preys on the parameters of development, survival and reproduction of these predators as well as on the predator demography. The information generated in this study provides essential clues to understand the relationships between the two Scymnus species and the aphid species found in clementine crops in the Mediterranean basin. The theory that the quality of the diet influences the development, fertility and population parameters of the predators was reaffirmed. In this case, A. gossypii is considered the most suitable for the Scymnus species. In conclusion, the present thesis reassess the role of predation as a regulating factor of key pests in citrus agroecosystems and inquires into the ecological and biological mechanisms laying behind the success and failures of this important biotic mortality component of citrus phytophagous. The knowledge generated through these studies will permit to develop more effective conservation biological control strategies for citrus agroecosystems.