Aspectos ecológicos en manejo integrado de plagas

Julio M. Arias ReverónAgroecología - Entomología

CIPROC

Paradigmas históricos de manejo de plagas

Paradigma cultural (8000 AC a 1900´s)Alternativas químicas para

manejar plagas inexistenteEstrategias de manejo se

limitaron a evitar las plagas a través manipulación del ambiente

Paradigma químico (1930´s a 1970´s):Productos químicos de origen natural

se conocen desde el siglo XIX.Industria química obtiene impulso

durante las guerras mundiales.• Descubrimiento del DDT

Se trata el cultivo como un sistema de dos o pocas dimensiones

Se requiere principalmente el conocimiento fisiológico de las plagas.

Paradigmas históricos de manejo de plagas

Paradigmas históricos de manejo de plagas

Paradigma post químico: Publicación de “Silent spring” (Rachel Carson,

1962) “The pesticide treadmill” (R. van der Bosch 1978), despertó preocupación por el ambiente.

MIP: control biológico, químico y cultural, variedades resistentes, manipulación del ambiente

Se requiere conocimiento ecológico del sistema agrícola

Se reconoce el agroecosistema como un formado por muchas dimensiones

Conceptos básicos

Ecosistemas naturales son complejos, cerrados y autosuficientes

Agroecosistemas son simples, abiertos, requieren intervención para mantenerse

Poblaciones

Natalidad

La capacidad que tiene una población de aumentar el número de individuos se llama …. Tasa intrínseca de crecimientoDepende de factores fisiológicos

• Edad a la primera reproducciónDepende de factores ecológicos

• Disponibilidad de recursosOrganismos producen más descendencia

de la que sobrevive y se reproduce

Mortalidad

El número proporcional de muertes ocurridas en una población en un tiempo determinado se llama …

Causas de mortalidadDependientes e independientes de la

densidadFactores clave

Los más aptos sobreviven

Factores abióticos

Clima Eventos aleatorios

catastróficos Actividades de control Independiente de la

densidad del organismo

Factores bióticos

Enemigos naturales Dependientes de la

densidad Depredadores Parásitos y

parasitoides

Factores bióticos

Enfermedades Competidores

Mortalidad: factores claves

Diferentes causas de mortalidad ejercen diferentes efectos

Factores claves de mortalidad ejercen mayor influencia sobre la población

¿Qué hace que un organismo se convierta en plaga? Control de las poblaciones

emigraciónmortalidadninmigraciónatalidadNN ttt

Tamaño de la población

N

Natalidadb

Emigración

Mortaildadd

Inmigración

Inmigración y emigración

Colonización de nuevos hábitats (invasión)

Biogeografía de islasCultivos agrícolas son islas de hábitat

rodeadas de otros habitáts

Diversidad

Agroecosistema debe verse como alto en complejidadDiversidad planificadaDiversidad secundaria

Diversidad enlazada a estabilidad

Multidimensionalidad

Escenario natural de un sistema tritrófico Diversidad de productores

Alta diversidad de plantas, poca frecuencia de individuos (alto H).

Heterogeneidad espacial, se requiere un gasto considerable de energía para ser encontrado por un herbivoro (“perdida en la multitud”).

Muchas especies de plantas mantienen muchas especies de herbívoros, pocas están bajo fuerte presión de estos.

Productores con defensas Reduce impacto de los herbívoros y disminuye

su capacidad de carga.

Escenario natural de un sistema tritrófico Diversidad de herbívoros

Muchas especies de plantas permite muchas especies de herbívoros, monófagos y polífagos, compitiendo o no por alimento.

La competencia de otros herbívoros, dificultad de encontrar las plantas, las defensas de estas y un efecto de control (mortalidad aumentada) que ejercen los depredadores y parásitos, no permite que las poblaciones crezcan en exceso.

Estas poblaciones pequeñas no ejercen grandes presiones de herbivoría sobre los productores.

Escenario natural de un sistema tritrófico Diversidad de depredadores y

parasitoides Gran diversidad de herbívoros representa

muchos nichos para diversas especies de depredadores y parasitoides.

Poblaciones de depredadores y parasitoides monófagos dependen de la disponibilidad de sus presas, y por lo tanto fluctuaran con ellas, con riesgo a extinción local o temporal.

Depredadores y parasitoides polífagos tienen la habilidad de cambiar de presa cuando una escasea, y por lo tanto sus abundancias son menos dependientes de los números de una presa en particular.

¿Una plaga es ….?

Definición de plaga

Concepto antropogénico y relativoUn organismo es plaga si compite con

el interés humanoEl concepto no tiene necesariamente

relación con el número de individuos en la población

• Millones de crisomélidos en un bosque natural no son plagas.

• Una terciopelo en un lote es plaga.

¿Qué hace que un organismo se convierta en plaga?

¿Qué hace que un organismo se convierta en plaga?

Monocultivo → abundancia de recursos para los herbívoros.

Uniformidad genética → susceptibilidad general de todo el cultivo.

Abuso de plaguicidas → eliminación de causas de mortalidad ejercidas por el nivel trófico superior.

Condiciones que crean plagas

MonocultivosFacilitan las labores agrícolas,

uniformizando los requerimientos del cultivo.

Destruye el componente de diversidad del ecosistema, desapareciendo la ventaja de “perderse en la multitud”, y creando un suministro ilimitado de alimento para un o pocos herbívoros.

Condiciones que crean plagas Variedades “mejoradas”

Productividad es la primera característica que se quiere maximizar en una variedad mejorada.

Si la planta invierte más energía en reproducción, deja de producir otras cosas, como metabolitos secundarios.

Algunas variedades mejoradas se escogen con menos metabolitos secundarios, de modo que mejore su sabor para los humanos.

Variedad de alta producción tienden a ser susceptible a plagas.

Monocultivo significa una gran extensión de comida de fácil digestión.

Condiciones que crean plagas Abuso de plaguicidas = Interrupción de

la estructura tróficaLa reducción de diversidad de

productores implica reducción de la diversidad en los niveles superiores de la cadena trófica.

La reducción de las perdidas por herbivoría mediante insecticidas resulta en la desaparición de depredadores y parasitoides, tanto por susceptibilidad a los plaguicidas, como a escasez de sus presas y hospederos.

Condiciones que crean plagas

Resultado final• Monocultivo, abundante, único y sin

defensas• Enemigos naturales ausentes

Poblaciones de herbívoros con muchas facilidades para obtener alimento y reproducirse y sin el control ejercido por los organismos de los niveles tróficos superiores.

Control natural

Poblaciones no aumentan indefinidamente Factores bióticos y abióticos de mortalidad Limitación de la reproducción por

disponibilidad de recursos y competencia Una plaga ocurre cuando se pierde el

control natural NO ES UNA ESTRATEGIA DE MANEJO es

una característica del ecosistema

Impactos del manejo tradicional Manejo cultural

Único medio de evitar las pérdidas antes del advenimiento de los agroquímicos

Manejo químicoProductos químicos inorgánicos como

mercurio han sido usados desde hace mucho tiempo.

Productos orgánicos sintéticos de amplio espectro y persistencia.

Impactos

Estructura trófica interrumpidaMortalidad de enemigos

naturales, y desaparición de presas

Aparición de plagas secundarias, que normalmente están bajo control, requiriendo más aplicaciones.

Impactos

Aparición de resistenciaUso repetido de los mismos productos

lleva rápidamente a selección de genotipos capaces de metabolizar los agroquímicos.

Efecto bola de nieveLa aparición de resistencia y de plagas

secundarias lleva al agricultor a aumentar las dosis, agudizando los mismos problemas.

Impactos

Contaminación de suelos y aguasExcesos de plaguicidas termina

acumulándose en el suelo, afectando organismos benéficos.

Excesos son lavados por aguas y termina en ríos, afectando vida acuática y aguas de uso humano.

Agroquímicos persistentes liposolubles se acumularon en las grasas animales, siendo transferidos a través de los niveles tróficos y acumulándose en depredadores (magnificación biológica).

Impactos

Riesgos a la salud de los consumidores y los trabajadoresExceso de plaguicidas mal aplicados o

aplicados poco antes de la cosecha se acumulan en el producto.

Uso prolongado de algunos productos y sin la protección apropiada aumenta la probabilidad de accidentes y la incidencia de enfermedades degenerativas.

Plaguicidas son el vehículo número 1 en casos de suicidio.

Estrategias para el manejo de plagas

Enfoques estratégicos

PrevenirEvitarSeguirSuprimir

Enfoques estratégicos

PrevenirSemilla certificada libre de plagasRemover hospederos alternosUsar técnicas de limpieza de

terrenosLimpiar equipos al moverlo entre

cortes.

Enfoques estratégicos

EvitarRotar el cultivo primario con otros

no susceptibles a la plagaUsar genotipos resistentesUsar cultivos trampaSeleccionar cultivares

cuidadosamenteDejar secciones del campo sin

cultivar

Enfoques estratégicos

Seguir Hacer encuestas de infestaciones de la

plaga Muestrear cuidadosa y frecuentemente Mantener registros precisos, incluyendo

datos climáticos Considerar el uso de agricultura de precisión

(SPG-SIG) Usar los datos para diseñar tácticas de

manejo de plagas

Enfoques estratégicos

SuprimirAlterar distancias de siembraAlterar fechas de siembraUtilizar tipos de arado alternativoConsiderar cultivo con llamasSembrar y mantener cultivos de coberturaUsar control biológico clásicoUsar los químicos con menores toxicidad

y bajas dosis

Nivel de daño económico

Es la menor densidad de población que causará pérdidas económicas.

Es una ecuación de costo-beneficio donde los costos (las pérdidas asociadas al manejo de la plaga) se balancean con los beneficios (las pérdidas evitadas por el manejo de la plaga).

Conclusión

MIP requiere buenos conocimientos ecológicos

MIP es dirigido a problemas específicos (“integrado” diferente que “integral”)

Requiere coordinación de diversas acciones

MIP no es lo mismo que Manejo Integral del Cultivo