Cuarta
parte
Manejo
ecológico de insectos plaga, enfermedades y malezas
Capítulo 13
Manejo integrado de plagas
El movimiento MIP surgió a principios de los años 70 como
respuesta a las preocupaciones acerca de los impactos de los plaguicidas en el
medio ambiente. Al proporcionar una alternativa a la estrategia de intervención
unilateral con productos químicos, el MIP cambió la filosofía de la protección
de los cultivos a una que desencadenó un entendimiento más profundo de la
ecología de los insectos y cultivos, basada en el uso de diversas tácticas complementarias.
Se consideraba que la teoría ecológica debía proporcionar una base para la
predicción de cómo los cambios específicos en los insumos y las prácticas de
producción podrían afectar los problemas de plagas.
Se pensaba que la ecología también podía ayudar en el
diseño de sistemas agrícolas menos vulnerables a la aparición de plagas (Kogan
1986). De este modo, el MIP se puede definir como una estrategia para el manejo
de plagas que, en el contexto socioeconómico de los sistemas agrícolas, el medioambiente
asociado y la dinámica de la población de las diversas especies, utiliza todos
los métodos, técnicas apropiadas y compatibles para mantener las poblaciones de
plagas bajo el nivel de daño económico (Dent 1991).
En teoría, el manejo integrado de plagas debería
incorporar diversas y variadas tácticas para el control, apoyándose primero en
los factores de control natural (por ejemplo: agentes patógenos, parásitos,
depredadores y clima), y en el manejo de estos factores, utilizando plaguicidas
como último recurso. Dicho manejo se basa en la dinámica de las poblaciones de
plagas, como es la duración del estado inmaduro o el período reproductivo, para
sugerir una acción de control relacionada con la biología de la plaga. Otra
parte importante del MIP comprende la determinación del umbral económico de
daño y la abstención de controlar los insectos pasado este umbral.
En el MIP, los agricultores evalúan si habrán plagas
suficientes para justificar el control, si la plaga puede durar un tiempo
considerable o si las poblaciones de ésta serán tan altas como para bajar el
rendimiento, y si habrán intervenciones de los controles naturales. Las
acciones adoptadas pueden ser métodos culturales, controles biológicos, el uso
de productos químicos tóxicos o una combinación de ambos.
Los métodos culturales incluyen la manipulación de la
densidad y la diversidad de la vegetación, el laboreo, la sanitización, la
variación de los períodos de siembra y cosecha y de las variedades sembradas,
la alteración de los niveles de riego y fertilización.
El control biológico depende del uso de depredadores,
parásitos, agentes patógenos y nemátodos y puede suponer la exploración en el
extranjero, para encontrar enemigos naturales, la liberación masiva de insectos
benéficos y la conservación de estos enemigos naturales mediante manejo del
hábitat.
La transición de la teoría a la práctica, sin embargo, ha
sido desalentadora. Algunos programas de manejo de plagas han sido
injustificablemente lentos para poner en práctica la teoría basada en la
ecología. La falta de capacitación en el «pensamiento holístico», el sentido de
poca urgencia en la investigación, «práctica» aplicada y la «necesidad» de
defender una disciplina en particular de la intromisión de «otras», han sido
factores que inhiben la integración de la teoría y la práctica.
Desgraciadamente, la investigación para el manejo de
plagas ha estado demasiado subordinada a los grupos de presión legislativos,
las grandes asociaciones de agricultores y, en especial, a la industria de
plaguicidas. Dado que los métodos biológicos para suprimir las plagas no se
adecúan rápidamente en los sistemas agroindustriales para una fabricación y
comercialización a gran escala, al contrario de los plaguicidas, está
comprobado que las empresas privadas no se inclinan mucho para incurrir en los
gastos que implica su elaboración. Como concepto, el MIP se ha incorporado a
sistemas agrícolas de gran escala para reducir los costos del control de
plagas. A pesar de que las aplicaciones de plaguicidas han sido menores y más
eficaces, el uso de sustancias tóxicas aún se mantiene. De ahí que el MIP, en
muchos casos, significa un manejo integrado de plaguicidas que pone énfasis en
supervisar los niveles de plagas, regulando el uso de insecticidas y sembrando
cultivos de variedades resistentes, pero como tal, no ha sido capaz de desafiar
la estructura fundamental de la industria de la agricultura moderna (Soule y
Piper 1992).
Además, en algunos casos, las estrategias bioambientales
para la protección de los cultivos comprende optimización del ambiente en vez
de su maximización. En los sistemas manejados (ecológicamente), la
productividad de un sólo cultivo se puede reducir; pero otras características
ambientales deseadas, como la capacidad de uso múltiple del habitat, aumentan.
El resultado neto parece ser una diversidad mayor de recursos y una estabilidad
biológica total, también mayor, aunque se podría señalar que estas ventajas no
son lo suficientemente importantes y tangibles como para justificarlas desde el
punto de vista del rendimiento de los cultivos comerciales. Sin embargo, la
escasez de energía, la degradación del medio ambiente y la inflación económica
demuestran, cada vez más, que la ganancia a corto plazo ya no debería ser la
fuerza principal conducente en la agricultura. Poco a poco, la conservación de
la energía, la sustentabilidad y la calidad ambiental asumirán esa función.
El manejo integrado de plagas (MIP) debería orientarse a
prevenir los brotes de éstas, mejorando la estabilidad de los sistemas, más
bien que tratando de sobrellevar los problemas de los insectos dañinos después
de que éstos aparecen, enfatizando así un enfoque curativo. Actualmente, el
problema en el manejo de las plagas radica en el diseño de agroecosistemas que
prevengan y/o supriman un complejo de plagas mientras se obtiene una calidad y
un rendimiento máximo, y un daño ambiental mínimo.
Dichos objetivos pueden parecer conflictivos,
especialmente cuando se hace demasiado hincapié en el rendimiento y la calidad
comercial. Sin embargo, el conflicto se puede evitar cuando los sistemas MIP se
coordinan con sistemas más amplios de uso de la tierra y agua, conservación de
los recursos, protección ambiental y desarrollo socioeconómico. Los sistemas
MIP se deberían diseñar para balancear las plagas y los organismos benéficos,
basados en las consecuencias económicas, sociales y ecológicas que esto
implique.
Es posible establecer un equilibrio de la fauna del
cultivo, organizando la diversidad de la vegetación dentro y alrededor de los
cultivos específicos. Al proporcionar el tipo adecuado de diversidad de
cultivos a lo largo del año y al manipular el período de siembra, el tamaño de
los campos y la composición de las especies en los márgenes de los campos de
cultivo, se puede hacer que los hábitats y los recursos de alimento estén
continuamente disponibles para las poblaciones de artrópodos benéficos y, menos
favorables para las plagas.
Control cultural de plagas insectiles
El control cultural de las plagas insectiles se produce
por la manipulación del medio ambiente, de tal manera que se torna desfavorable
para las plagas o, por el contrario, óptimo para la acción de los enemigos
naturales. Esto se logra mediante el uso de varias técnicas como la rotación,
la manipulación temporal de la siembra de los cultivos y otras técnicas para
mejorar la biodiversidad tales como el cultivo intercalado y el manejo de las
malezas dentro y en los bordes del campo. Los objetivos son reducir la
colonización inicial de las plagas, su reproducción, supervivencia y dispersión
(Dent 1991).
La rotación de cultivos, la época de siembra y la labranza
son tres prácticas agronómicas que pueden afectar directamente el rendimiento
de los cultivos así como el nivel de infestación de plagas insectiles en un
cultivo. Por lo general, la rotación de cultivos es más eficaz contra las
especies de plagas que tienen un margen estrecho de huéspedes y un margen
limitado de dispersión. Es más difícil planear las rotaciones contra plagas
polífagas y/o móviles. Una nueva generación de una plaga de insectos que puede
haber invernado en las cercanías de su cultivo huésped se enfrentará con un
cultivo no huésped y diferente en una próxima estación. La plaga se verá
obligada a dispersarse y, para los insectos que tienen poco poder de
dispersión, esto podría reducir la probabilidad de encontrar un huésped, con el
resultado de que la colonización de algunos campos de cultivos huéspedes, pueda
retardarse. Se ha demostrado que las rotaciones de papa/trigo son eficaces
contra el escarabajo de la papa (Leptinotarsa decemlineata), al retardar el
período de infestación de los cultivos.
En Europa, las rotaciones típicas comprenden pastos,
leguminosas y cultivos de raíces, las que se han utilizado para controlar
Agriotes spp., Melolontha melolontha, Amphimallon solstitalis y Tipula spp. (Burn et al. 1987).
El tipo de labranza puede influir poderosamente en el
entorno del suelo y afectar la supervivencia de los insectos, ya sea
indirectamente mediante la creación de condiciones desfavorables y mediante la
exposición de los insectos a sus enemigos naturales, o directamente mediante el
daño físico producido durante el proceso real de labranza (Stinner y House
1990). Es conocido por muchos, que la labranza afecta los huevos y ninfas de
dos plagas de langostas, Kraussaria angulifera y Oedaleus senegalensis, al
disecar las vainas de los huevos, al reducir el nivel de alimentos, protección
y vegetación disponible y al transformar el suelo en un ambiente duro e
inapropiado para el desove.
La emergencia del gorgojo de la semilla del girasol
(Smicronyx fulvus) se redujo en 29-56% con el uso de un arado de vertedera que
remueve el suelo y entierra las etapas de larva tardía y pupa. Sin embargo, se
pensó que el efecto de cubierta era sólo parcialmente responsable del aumento
de la mortalidad, ya que cuando se usó un arado de cinsel, se observó una
emergencia reducida entre 36 y 39% sin tener que enterrar, substancialmente,
las larvas a mucha profundidad. Por lo tanto, se concluyó que factores tales
como la aireación, la temperatura del suelo, el secado y el daño físico
resultante de la labranza, también son importantes aspectos a tener en cuenta
(Dent 1991).
En muchas regiones, los cultivos sembrados tempranamente
pueden beneficiarse de una infestación reducida de una plaga de insectos. Al
variar el período de cultivo como medio para el
control cultural, se establece una asincronía entre la fenología del cultivo y
la plaga de insectos, lo que puede retardar el índice de colonización o evitar
la coincidencia de la plaga con una etapa esencial del crecimiento de un
cultivo.
Sin embargo, para que
dichos métodos tengan un fuerte impacto habría que sincronizar las épocas de
siembra entre los predios de una región, con el fin de reducir la variación en
las etapas disponibles de los cultivos. En Etiopía, el maíz sembrado en Abril y
a principios de Mayo tiene un nivel de infestación mucho más bajo en la primera
generación de larvas que en la segunda generación, donde el nivel de
infestación fue mucho mayor en los lotes que fueron sembrados más tarde, lo que
influyó de forma negativa en el rendimiento del maíz (Dent 1991).
En general, el aumento en
la densidad de siembra; es decir, una reducción en el espaciamiento de éste,
parece reducir el número de plagas. Una de las razones principales de la
respuesta de los insectos a la variación de la densidad de la siembra ha sido
el contraste entre los cultivos y el suelo, y el efecto de esto en la respuesta
optomotora de aterrizaje de los insectos voladores. Aphis craccivora, Aphis
gossypii y Longiunguis sacchari fueron atrapados alrededor de un
metro sobre el suelo, con mayor frecuencia sobre plantas de maní sembradas más
espaciadas que sobre plantas menos espaciadas. A la altura de los cultivos, A.
craccivora y A. gossypii demostraron una respuesta mayor al
espaciamiento de los cultivos. Este efecto se atribuyó a una respuesta
optomotora con respecto al contraste entre la tierra descubierta y los cultivos
y, por lo tanto, el estimulo fue mayor en los sembrados más espaciados.
Otras razones que se han
dado para explicar las cantidades menores de plagas en sembrados densos
comprenden la condición de la planta huésped (Farrell 1984), la presencia de
una vegetación excesiva que actúa como impedimento (Delobel 1981), los cambios
en el microambiente que favorecen las plagas y sus enemigos naturales y la
capacidad de atracción de los cultivos (Brom et al. 1987).
Diversidad vegetal y problemas de plagas
Muchos entomólogos,
fitopatólogos e investigadores de malezas concuerdan en que la intensificación
que ha acompañado al crecimiento de la agricultura, ha promovido prácticas que
favorecen las plagas de insectos, malezas y enfermedades. Estas comprenden
(Zadoks y Schein 1979, Pimentel y Goodman 1978):
• Expansión de los campos,
lo que trae como resultado monocultivos extensivos o patrones de rotación
cortos con poca diversidad de especies.
• Siembra homogénea de
especies y/o variedades similares, lo que reduce la diversidad a nivel
regional.
• Aumento en la densidad de
cultivos huéspedes mediante la adopción de espaciamientos que fomentan las
epidemias y brotes de plagas.
• Aumento en la uniformidad
de las poblaciones huéspedes, reduciendo, por lo tanto, la diversidad genética.
La alteración genética de los cultivos se realiza con el propósito de aumentar
su rendimiento, sin prestar atención a la reducción de factores de regulación
natural y la resistencia de insectos y agentes patógenos
Los fitopatólogos reconocen
los siguientes patrones de comportamiento de una enfermedad en los monocultivos
(Zadoks y Schein 1979):
1. La enfermedad aumenta al
máximo su intensidad y gravedad, permaneciendo durante toda la duración del
monocultivo.
2. La enfermedad aumenta
hasta un nivel determinado, pero con una intensidad moderada, manteniendose en equilibrio.
3. La enfermedad muestra un
desarrollo mínimo o indetectable durante todo el monocultivo.
4. La enfermedad muestra
una intensidad variable de desarrollo en ciclos irregulares.
5. La enfermedad aumenta
hasta una intensidad máxima seguida por un período en que la gravedad declina.
Estos patrones no se han
definido claramente con los insectos; sin embargo, el análisis de Andow (1983)
y Altieri y Letourneau (1982) señala que la abundancia de las plagas de
insectos, por lo general, aumenta con los períodos extensos de monocultivo, la
destrucción de los bosques y cercos vivos, el aumento desproporcionado del área
bajo cultivo, el reemplazo de la agricultura diversificada, y con el
desplazamiento de los bosques naturales por cultivos anuales. Andow (1983)
menciona cuatro ejemplos (dos en algodón y dos en trigo) en los cuales el
aumento de los monocultivos eliminó las plantas huéspedes alternativas, de
manera que no se podián formar grandes poblaciones de insectos multivoltinos y
herbívoros polífagos (ej. Heliothis zea, Bemisia tabaci y Oscinella spp.).
Las pruebas actuales apoyan la hipótesis de Andow, la cual indica que las
plagas menos ágiles y monófagas son buenas candidatas para alcanzar
proporciones de epidemia según aumenta el monocultivo. Otras prácticas
agrícolas como la fertilización, el riego y las aplicaciones de plaguicidas
pueden hacer que las plantas sean más o menos susceptibles al ataque de las
enfermedades o plagas.
Los investigadores que
buscan un método ecológico para controlar las plagas plantean la restauración
de la diversidad vegetal en la agricultura. Ellos esperan que al añadir una
diversidad selectiva a los sistemas de cultivo, es posible capturar algunas de
las propiedades estables de las comunidades naturales para los agroecosistemas
(Root 1973). Varios investigadores han explorado los efectos del aumento de la
diversidad en el manejo de las plagas (Litsinger y Moody 1976; Perrin 1977;
Cromartie 1981; Altieri y Letourneau 1982).
Monocultivos en los Estados Unidos
Los monocultivos han
aumentado drásticamente en los Estados Unidos, ya sea espacialmente, por el
hecho de que la tierra dispuesta para un sólo cultivo se ha expandido dentro de
un área geográfica, y temporalmente, a través de la producción año a año de las
mismas especies en la misma tierra. Aún cuando resulta difícil cuantificar la
extensión de los monocultivos con la información actual, un grupo especializado
en la heterogeneidad espacial de los paisajes agrícolas señaló que la
diversidad de cultivos por unidad de tierra arable ha disminuido y las tierras
de cultivo se han concentrado cada vez más (USDA 1973). Estas tendencias son
particularmente evidentes en el cinturón de maíz, en el delta del Mississippi,
en el valle del Red River, en las planicies altas de Texas, en las áreas de
regadío de California, en el sur de Florida y en la región de trigo de invierno
de Kansas/Oklahoma.
En el estado de Illinois,
un análisis piloto estudió las tendencias en la diversidad agrícola durante 32
años (USDA 1973). Al estudiar los pastizales, el maíz, la soya, el trigo, la
avena y el heno, los científicos de USDA aplicaron el indicador Shannon- Weaver
a nueve distritos agrícolas para realizar comparaciones anuales de la
diversidad.
1. En siete distritos, la
diversidad cayó abruptamente, comenzando a mediados de la década de los
50. La especialización en la producción de maíz y soya fueron responsables por
el aumento del monocultivo y por la agregación de tierras de cultivo en la
mayoría de los distritos estudiados.
Por lo general, fuerzas políticas y económicas influyen en
la tendencia destinada a dedicar grandes
áreas al monocultivo. El énfasis de la investigación dirigida en un producto
especial aumenta la productividad y tecnología de producción de algunos
cultivos, lo que contribuye al monocultivo. Los productos de la investigación
que promueven un uso intensivo de capital tienden a beneficiar en gran escala a
los grandes agricultores de monocultivos. También, la concentración de la
experiencia administrativa, la mecanización y comercialización apoyan la
tendencia hacia las prácticas de monocultivo, todo debido a la economía de
escala (Buttel 1980b).
Diversidad y poblaciones de insectos
Teoría ecológica
Los campos expuestos y las concentraciones de especies de
un sólo cultivo abren el camino a una infestación por plagas, ya que
proporcionan recursos concentrados y condiciones físicas uniformes que fomentan
la invasión de insectos (Root 1973). La abundancia y eficacia de los
depredadores se reduce, debido a que estos medioambientes simplificados no
proporcionan fuentes alternativas adecuadas de alimentación, refugio,
reproducción y otros factores ambientales (van den Bosch y Telford 1964). Las
plagas de insectos herbívoros son más propensas a colonizar y a permanecer más
tiempo en los cultivos huéspedes que están concentrados, ya que el conjunto de
necesidades de vida de las plagas se satisfacen en estos medioambientes
simplificados (Root 1973). Como resultado, las poblaciones de plagas
especializadas alcanzan niveles económicamente indeseados.
Dos hipótesis explican la reducción de plagas en los
policultivos (Root 1973, Altieri et al. 1978, Bach 1980, Risch 1983, Altieri y
Liebman 1986 y 1988). La primera, la hipótesis de los enemigos naturales,
predice una mayor mortalidad de plagas de insectos generalistas y especialistas
en los policultivos, debido a que existen más parásitos y depredadores de
insectos. El incremento de estos enemigos naturales se debe a las mejores
condiciones de sobrevivencia en los policultivos. Comparados con los
monocultivos, los policultivos pueden proporcionar más fuentes de néctar y
polen (que pueden atraer a enemigos naturales y aumentar su potencial
reproductivo); incrementar la cubierta del suelo (que favorece a ciertos
depredadores como los escarabajos carábidos); y, por último, aumentar la
diversidad de los insectos herbívoros (que pueden servir como fuente de
alimento alternativo para los enemigos naturales disminuyendo la posibilidad de
que los insectos benéficos dejen los campos cuando las especies principales de
plagas sean escasas).
La segunda hipótesis, es la de la concentración de
recursos, que predice que las plagas especializadas de insectos serán menos
abundantes en los policultivos cuando las combinaciones se componen de cultivos
huéspedes y no huéspedes. Las plagas especialistas tendrán mayor dificultad
temporal para ubicarse, permanecer y reproducirse en sus huéspedes predilectos
cuando estas siembras estén más dispersas en el espacio y, además, se
encuentren enmascaradas, debido a estímulos visuales y químicos emanados de los
cultivos asociados no huéspedes que producen confusión. En la Tabla 13.1, se encuentran
los posibles mecanismos sugeridos por ambas hipótesis que explican la menor
cantidad de poblaciones de plagas insectiles en los sistemas de cultivo
múltiple.
El virus del mosaico de la alfalfa tiene mayor prevalencia en
monocultivos que en los cultivos combinados con pastos cocksfoot grass. Los
cultivos de mostaza o cebada que alcanzan alturas de 66 a 41 cm respectivamente cuando
se siembran combinados con plantulas de remolacha pueden disminuir la
incidencia del virus del amarillamiento de la remolacha (Altieri y Liebman
1986). Los ejemplos disponibles indican que las combinaciones de cultivos o
variedades (multilíneas) amortiguan las perdidas por enfermedades, reduciendo
la diseminación de esproas o modificando las condiciones mircoambientales como
humedad, luz, temperatura y movimiento del aire (Browning y Frey 1969, Larios
1976). Algunas plantas asociadas pueden actuar como repelentes, inhibidores del
apetito, interruptores del crecimiento, o como elementos tóxicos. En el caso de
los agentes patógenos del suelo, algunas combinaciones de plantas y abonos
orgánicos aumentan la fungiestasis y la antibiosis mediante efectos directos
sobre la materia orgánica del suelo (Sumner et al. 1981).
La diversificación del agroecosistema y el control
biológico de plagas
Es difícil inducir un
control biológico eficaz de plagas en los ambientes de los monocultivos, porque
estos sistemas carecen de recursos adecuados para que los enemigos naturales
actuén de forma efectiva ya que muchas prácticas culturales aveces utilizadas
en estos sistemas afectan directamente los agentes de control biológico.
Aquellos sistemas que constan de cultivos diversos, ya contienen ciertos recursos
específicos para los enemigos naturales proporcionados por la diversidad
vegetal, en especial, cuando no son alterados por plaguicidas (Altieri y
Letourneau 1984). Por lo tanto, al reemplazar o agregar diversidad a los
sistemas existentes, se diversifica el hábitat, lo que aumenta la abundancia y
eficacia de los enemigos naturales (van den Bosch y Telford 1964, Powell 1986)
al:
1. Proporcionar
huéspedes/presa alternativos cuando existe escasez de huésped para plagas.
2. Proveer alimentos (polen
y néctar) a depredadores y parasitoides adultos.
3. Brindar refugios para
invernar y otros fines similares.
4. Mantener poblaciones
aceptables de plagas durante períodos prolongados para asegurar una
supervivencia continua de los insectos benéficos.
El efecto específico
resultante de la estrategia de diversificación que se usará, dependerá tanto de
las especies de herbívoros y de los enemigos naturales asociados como de las
propiedades de la vegetación, de la condición fisiológica del cultivo o de la
naturaleza de los efectos directos de las especies particulares de plantas
(Letourneau 1987). Además, el éxito de las medidas de incremento de diversidad
vegetal pueden ser influidas por la escala en que son implementadas (es decir,
a nivel de campo o región agrícola), dado que el tamaño del campo, la
composición de la vegetación circundante y el nivel de aislamiento de éste (es
decir, la distancia de la fuente de los colonizadores) afectarán las tasas de
inmigración y emigración y el tiempo efectivo que permanece un determinado
enemigo natural en un campo cultivado.
Quizás, una de las mejores
estrategias para incrementar la eficacia de los depredadores y parasitoides es
la manipulación de recursos alimenticios atípicos (polen, néctar y
huéspedes-presa alternativos) (Rabb et al. 1976). En este aspecto no sólo es
importante que la densidad de estos recursos sea alta para influir las
poblaciones de enemigos, sino que también la distribución espacial y la
dispersión temporal del recurso deben ser adecuadas. Una manipulación apropiada
de los recursos mencionados debería permitir que los enemigos colonicen el
hábitat antes que las plagas y que encuentren regularmente una fuente de
recursos distribuida en forma equitativa; de esta manera, aumentaría la
probabilidad de que los enemigos permanecieran en el hábitat y se reprodujeran
(Andow y Risch 1985). Ciertas disposiciones de los policultivos aumentan y
otras reducen la heterogeneidad espacial de recursos específicos de
alimentación; por lo tanto, las especies determinadas de enemigos naturales
pueden ser más o menos abundantes en un policultivo específico. Estos efectos y
respuestas sólo pueden determinarse experimentalmente a través de toda una gama
de agroecosistemas. La tarea es, de hecho, abrumadora, dado que las técnicas de
incremento deben adecuarse necesariamente al lugar.
La literatura está llena de
ejemplos que demuestran que la diversificación de los sistemas de cultivos
reducen las poblaciones de herbívoros. Los estudios sugieren que mientras más
diverso sea el agroecosistema y mayor sea el tiempo en que su diversidad
permanece inalterada, más son los eslabones internos que se desarrollarán para
fomentar una mayor estabilidad de la comunidad de insectos. Sin embargo, es
claro que esta estabilidad no sólo depende de la diversidad trófica, sino
también de la naturaleza de la respuesta dependiente de la densidad de los
niveles tróficos (Southwood y Way 1970). En otras palabras, la estabilidad
dependerá de la precisión de respuesta de un determinado eslabón trófico frente
al aumento en la población de un nivel inferior.
Aún cuando la mayoría de
los experimentos han documentado las tendencias poblacionales de insectos en
los hábitats de cultivos complejos, sólo algunos se han concentrado en
dilucidar la naturaleza y dinámica de las relaciones tróficas entre
plantas-herbívoros y enemigos naturales en los agroecosistemas diversificados.
Se han desarrollado varias líneas de investigación:
Estudios de la
interacción cultivo-maleza-insectos. La evidencia indica que las
malezas influyen en la diversidad y abundancia de los insectos herbívoros y
enemigos naturales asociados a los sistemas de cultivos. Ciertas malezas
(especialmente Umbelliferae, Leguminosae y Compositae) desempeñan un papel
ecológico importante, pués hospedan y mantienen un conjunto de
artrópodos benéficos que ayudan a eliminar poblaciones de plagas (Altieri et
al. 1977, Altieri y Whitcomb 1979). En el Capítulo 14, se mencionan ejemplos
específicos de las asociaciones cultivo-maleza que incrementan el biocontrol.
Dinámica de insectos en los policultivos anuales.
Evidencias abrumadoras señalan que los policultivos sostienen una menor carga
herbívora que los monocultivos.
Uno de los factores que explica esta tendencia es que los
policultivos preservan poblaciones de enemigos naturales relativamente más
estables, debido a la disposición más continua de fuentes de alimentación y a
una mayor diversidad de microhábitats (Risch 1981, Helenius 1989). El otro
factor es que los herbívoros especializados tienen más oportunidades de
encontrar y permanecer en los monocultivos puros, ya que éstos brindan recursos
concentrados y condiciones físicas monótonas (Root 1973).
En la Tabla
13.2 se mencionan ejemplos específicos de policultivos que afectan las poblaciones
de plagas.
Las reducciones en las poblaciones de plagas puede ser
debio al uso de policultivos que a su vez tiene dramáticos efectos en los
rendimientos del cultivo (Tabla 13.3).
Por ejemplo, la competencia con el caupí reduce el
rendimiento de yuca en el policultivo cuando la mosca blanca de a yuca fue
controlada con insecticidas. Sin embargo, cuando no se utilizaron insecticidas
para el control de esta plaga, los rendimientos de la yuca en el policultivo
fueron mayores que en el monocutivo. Sin insecticidas, el efecto competitivo
del caupí fue más compensatorio por la protección provista a la yuca (Gold
1987).
Herbívoros en sistemas de cultivos complejos perennes.
Muchos de los estudios han explorado los efectos de la manipulación de los
cultivos de cobertura sobre los insectos plagas y los enemigos asociados, los
datos indican que huertos con un desarrollo floral exiben bajo indice de
insectos plaga que en huertos limpios, especialmente por el incremento en la
abundacia y la eficiencia de los depredadores y parasitoides (Altierí y Schmidt
1985). En algunos casos, los cultivos de cobertura afectan directamente
especies de herbívoros que pueden distinguir árboles con y sin cobertura.
Diversidad y enfermedades de plantas
Los monocultivos son casi siempre más propensos a enfermedades.
Una de las estrategias epidemiologicas para minimizar las perdidas por
enfermedades o nematodos en las plantas es el incrementar las especies y/o la
diversidad genética de los sistemas de cultivo. Larios (1976) documentó la
evidencia de supresión de enfermedades en varios sistemas tropicales. El caupí
intercalado con maíz mostró menor liberacion y diseminación del inoculo que en
monocultivos de caupí. La infestación del mildew causada por Oidium manihotis y
la roña causada por Sphaceloma sp. fue retardada en cultivos asociados de yuca
y frijol o camotes. El virus del mosaico y el virus clorótico del caupí se
manifestación a bajos niveles en cultivos de caupí intercalados con yuca o
platanos.
El uso de cultivos no hospederos en sistemas intercalados
puede reducir significativamente la distribución del virus. Un cultivo
amortiguador como el maiz, cuando se siembra entre la fuente de la polilla del
mani y el cultivo suceptible de soya, se puede reducir la separación requerida
para prevenir la expansión de la enfermedad.
Diversidad y nemátodos
Una estrategia basada en la diversidad es el uso de
cultivos trampas, los cuales son cultivos huéspedes sembrados para atraer
nemátodos, pero destinados a ser cosechados o destruidos antes que los
nemátodos incuben. Esta táctica se ha empleado contra nemátodos quistes,
mediante la siembra de crucíferas que son aradas antes que los nemátodos de la
remolacha se desarrollen completamente. El mismo objetivo se alcanza en las
plantaciones de piñas (Ananas comosus) al sembrar tomates y destruirlos antes
que los nemátodos radiculares se puedan reproducir (Palti 1981).
También existe evidencia de que la acción tóxica de
algunas plantas afectan desfavorablemente a las poblaciones de nemátodos.
Oostenbrink et al. (1957) demostró que numerosas variedades de Tagetes erecta y
T. patula reducían la población de ciertas especies de nemátodos que atacan a
la raíz, tales como Pratylenchus, Tylenchorchynchus, y Rotylenchus. El efecto
de las caléndulas sobre Pratylenchus parece deberse a la acción nematicida de
las raíces de la planta en crecimiento, que secretan alfa-terthienil. En
estudios posteriores, Visser y Vythilingum (1959) también informaron que estas
dos especies de caléndulas disminuían considerablemente las poblaciones de
Pratylenchus coffeae y Meloidogyne javanica en el suelo de té (Camellia
sinensis). El cultivo de caléndulas reducía la presencia de nemátodos con mayor
rapidez y eficacia que si se mantenía el suelo de té en barbecho. Existen otras
plantas cuyos extractos radiculares presentan características nematicidas. Por
ejemplo, la Ammbrosia
spp. e Iva xanthiifolia, que reducen las poblaciones de P. penetrans.
Se han realizado muy pocos estudios sobre la supresión de
nemátodos en sistemas de cultivo intercalado. El nemátodo Anguina tritici, que
penetra la plántula de trigo desde el suelo e infesta las espigas, ha sido
controlado parcialmente en India al sembrar Polygonum hydropiper con trigo
(Triticum sp.). También en India, se ha descubierto que la planta Sesamum
orientale produce exudaciones radiculares nematicidas que disminuyen la
infestación de nemátodos radiculares en Abelmoschus esculentus que crece en los
costados (Altieri y Liebman 1986).
Egunjobi (1984) estudió la ecología de P. brachyurus en
sistemas tradicionales de maíz en Nigeria. El autor encontró que las
aplicaciones de fertilizantes NPK aumentaron el número de nemátodos en suelos
con monocultivo de maíz, a diferencia de terrenos de maíz intercalados con
caupí, maní o garbanzo verde.
Diversidad y poblaciones de malezas
Las continuas
manipulaciones de los campos, necesarias para la producción moderna de
cultivos, han favorecido la selección de malezas oportunistas y competitivas, dado
que la mayoría de estas especies son estimuladas por las alteraciones regulares
en los monocultivos. De los factores que influyen en el equilibrio
cultivo/maleza dentro de un campo, la densidad de las malezas y plantas del
cultivo desempeñan un papel principal en el resultado de la competencia. Cuando
el patrón de cultivo es intensivo, el nivel y el tipo de la comunidad de
malezas es producto del cultivo y de su manejo. En sistemas de cultivo
múltiple, la naturaleza de las combinaciones (especialmente del cierre del
dosel) puede mantener el suelo cubierto durante toda la temporada de
crecimiento, dando sombra a especies de malezas sensibles y reduciendo al
mínimo la necesidad de controlar las malezas. Los sistemas de cultivo intercalado
de maíz/frijol mungo y maíz/camote son sistemas comunes que
inhiben la competencia de malezas. En estos sistemas, los doseles complejos con
grandes áreas foliares interceptan una proporción significativa de luz
incidente, dejando en la sombra a las especies de malezas sensibles (Bantilan
et al. 1974).
En general, la supresión de
malezas en los sistemas de cultivo intercalado depende de la densidad, de las
proporciones relativas, de la disposición espacial de los cultivos componentes
y de la fertilidad del suelo. Los mecanismos que explican los rendimientos
excesivos y la supresión de malezas en policultivos se han visto limitados por
la preferencia dada a los nichos y recursos, la exclusión competitiva y la interferencia
aleloquímica (Altieri y Liebman 1988).
La alelopatía puede
contribuir al aumento de la competitividad de los cultivos sobre las malezas
coexistentes en los monocultivos y policultivos. Los cultivos tales como el
centeno, la cebada, el trigo, el tabaco y la avena liberan en el ambiente sustancias
tóxicas, ya sea mediante la exudación radicular o el material vegetal en descomposición
de la planta, que inhiben la germinación y crecimiento de algunas malezas. Las
sustancias lixiviantes de algunas variedades de pepinos tienen efectos alelopáticos
sobre el mijo. Las secreciones radiculares del centeno y de avena pueden inhibir
la germinación y crecimiento de malezas tales como la mostaza silvestre, Brassica
spp. y la amapola (Papaver rhoeas) (Putnam y Duke 1978). El papel
potencial de la alelopatía en el manejo de las malezas se discute más
detalladamente en el Capítulo 14.
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