Entomofauna asociada a cinco variedades de alfalfa (Medicago sativa) bajo riego y secano en una zona altoandina de Perú

Ubicación

Los estudios se llevaron a cabo en las parcelas agrícolas del Centro de Producción, Investigación y Experimentación Canchan, región Huánuco-Perú, a una altitud de 2020 m s. n. m. (9°55'15,63"S, 76°18'39,18"O), en la temporada julio-diciembre de 2022.

Diseño experimental

El experimento fue establecido bajo un diseño de bloques completos al azar (DBCA), con arreglo factorial de 5*2 (cinco variedades y dos sistemas de manejo: riego y secano), en un área de 1200 m² y densidad de siembra de 30 kg por hectárea. Para todos los tratamientos, se realizaron dos riegos: el primero, tres días antes de la siembra, y el segundo, posterior a la emergencia, con el fin de facilitar el desarrollo del cultivo. Posteriormente, se limitó el recurso hídrico de acuerdo con los tratamientos en estudio. Durante el experimento no se aplicaron pesticidas, dado que el objetivo era determinar la riqueza de la entomofauna.

Tratamiento

Las variedades de alfalfa utilizadas en el experimento bajo sistemas de manejo con riego y sin riego fueron: Cuf 101 sin riego (v1h0) y con riego (v1h1), Alfamaster sin riego (v2h0) y con riego (v2h1), Moapa 69 sin riego (v3h0) y con riego (v3h1), Hortus 1001 sin riego (v4h0) y con riego (v4h1), y California sin riego (v5h0) y con riego (v5h1).

Recopilación de información

Para determinar la abundancia, que corresponde al número promedio de individuos de cada género capturados por parcela, y la diversidad de los insectos según las condiciones de manejo y fenología del cultivo, se utilizó la técnica de barrido de redes y la técnica de golpes de plantas sobre una bandeja de plástico (para los insectos sedentarios), en intervalos de siete días. La red entomológica para tomar muestras en cada unidad experimental se usó en cinco pasadas de manga, con recorridos en zigzag, evitando los márgenes. La identificación de la entomofauna se realizó con la ayuda del microscopio estereoscópico VE-S5 VELAB, claves taxonómicas y la confirmación de los especialistas del Servicio Nacional de Sanidad Agraria.

Análisis estadístico

Las variables de riqueza taxonómica y abundancia de órdenes, familias y géneros fueron calculadas a través del índice de Shannon, Margalef y el índice de Simpson. Las diferencias poblacionales de la entomofauna entre los tratamientos de estudio fueron verificadas con el test de normalidad y homocedasticidad, y determinadas con ANOVA y la prueba de LSD Fisher (p < 0,05), a través del software estadístico Infostat.

Diversidad

La Tabla 1 muestra la riqueza biológica, conformada por un total de ocho órdenes taxonómicos divididos en once familias y catorce géneros. El orden Coleoptera está representado por dos familias y cuatro géneros; Hemiptera, por cuatro familias (incluida Aphididae); Diptera, por la familia Syrphidae; Lepidoptera, por la familia Hesperiidae; y los órdenes Humenoptera y Neuroptera, por una familia cada uno.

Entre los géneros encontrados, ocho son de carácter benéfico (Toxomerus, Coccinella, Harmonia, Cycloneda, Nezara, Zelus, Polistes, Chrysoperla), ya que pueden actuar como controladores biológicos de las especies correspondientes a los seis géneros fitófagos en el cultivo de la alfalfa. Estos resultados son similares a lo reportado por Nikolova (2021) en Pleven, Bulgaria, a una altitud de 116 m s. n. m., en campos forrajeros de alfalfa evaluados por cada ciclo de crecimiento durante cuatro años consecutivos. Allí, se registraron frecuentemente los órdenes Coleoptera, Thysanoptera, Diptera, Ortoptera y Hemiptera, que albergan géneros de importancia benéfica y perjudicial.

Por su parte, Genzhemuratovna y Sherniyazovich (2021) identificaron 9 órdenes, 29 familias y 125 especies de la clase Insecta, distribuidos entre entomofauna plaga y benéfica, en la República de Karakalpakstan (Asia central), a una altitud de 107 m s. n. m., en campos forrajeros de alfalfa.

En México, aparte de albergar diversas especies dentro de los órdenes citados, los alfalfares también sirven como reservas naturales de insectos que controlan a las plagas (Alarcón et al., 2008).

Respecto a la riqueza específica de insectos, el índice de Margalef fue acentuado en rangos por debajo de 2 (los mayores índices los presentaron los tratamientos v2h1 y v5h0, con DMg = 1,18). Estos resultados sugieren que las variedades de alfalfa analizadas albergan poca biodiversidad de insectos. Sin embargo, en el estudio también se evidenció un incremento de riqueza en las distintas fases de desarrollo del cultivo. En el macollamiento, se constató la presencia de cuatro géneros; en la etapa de botón floral, la diversidad incrementó a nueve géneros; y un comportamiento similar se observó en la fase de botón floral, con la aparición de dos géneros más en la etapa de floración, para un total de once géneros en la maduración, tal como se observa en la Tabla 2.

Estos resultados se aproximan a los registros de Pertseva y Vasin (2017), quienes evaluaron el efecto de la entomofauna en la productividad de la alfalfa en varias etapas de desarrollo, en los bosques esteparios de la región de Samara, Rusia. Allí, se evidenció una mayor abundancia y riqueza de invertebrados en los campos más jóvenes, así como la presencia de las familias Coccinellidae y Tettigoniidae (como los entomófagos dominantes) y cierta presencia de las plagas Bruchophagus roddi,Tychius flavus,Sitonaspp.,Adelphocoris lineolatus y larvas deHeliothis viriplacayPhytonomus transsylvanicus, propias de la agrocenosis de alfalfa. En México, Summers, Godfrey y Natwick (2007) registraron 17 géneros de parasitoides y 30 de depredadores en los campos de alfalfa.

En general, las variaciones en la riqueza de insectos entre las variedades de alfalfa y los estados fenológicos de las plantas fueron pocas (Tabla 3). Se observa una repartición equitativa de la riqueza (p= 0,065; p< 0,001) para cada fase fenológica (considerándose grupos exclusivos, según los valores en el índice de Shannon-Wiener, que no logra sobrepasar el rango 2), así como la existencia de una mediana diversidad en todos los tratamientos (índice de Simpson con valores hasta 1), referida a la alta probabilidad de que, al tomar dos individuos al azar, ambos sean del mismo orden.

Los tratamientos con mayor riqueza de entomofauna fueron v5h1, v5h0 y v2h1, que llegaron a albergar hasta once géneros en la etapa de maduración y tuvieron mayor riqueza durante toda la fase fenológica de la planta, a diferencia de los tratamientos v4h1 y v4h0, que tuvieron menor diversidad y riqueza.

Según los reportes de Aguilar (2018), las variedades Alfamaster (v2h1) y California (v5h1) son especies con mayor relación hoja/tallo que producen buena materia seca. Esto se traduce en una alta calidad nutritiva, lo cual resulta favorable para los animales que las consumen (incluida la entomofauna perjudicial), además de convertir a estas variedades en buenos refugios con disponibilidad de alimento constante para la entomofauna benéfica.

Riqueza asociada a fases fenológicas

En total, se recolectaron 4375 especímenes, distribuidos en 473 insectos en la fase de macollamiento, 798 en la fase de prebotón floral, 844 en la fase de botón floral, 927 en la floración y 1333 en la fase de maduración. Se encontraron diferencias en los valores de abundancia entre una fase fenológica y la otra (p < 0,05), de lo cual se derivan los cálculos porcentuales y el análisis de varianza para determinar la diferencia estadística.

El orden Diptera, representado por la familia Syrphidae, es el de mayor abundancia en cada etapa fenológica (46,9 %) (Figura 1), seguido del orden Hemiptera, con mayor presencia en las variedades Moapa 69 y Hortus 1001. Asimismo, se registró una mayor presencia de la familia Coccinellidae en las mismas variedades (p < 0,0001). Estos resultados concuerdan con la identificación de especies de Coccinellidae depredadoras y de la especie de Aphididae predominante (Aphis craccivora Koch, 1854) en el cultivo de zarandaja en Ica, Perú (Collantes et al., 2021). También son similares a los resultados de Almdal et al. (2023), quienes evaluaron el brote de áfidos y las respuestas de los depredadores en cultivos anuales en los campos de Manitoba (Canadá). En su investigación encontraron que las familias Coccinellidae y Syrphidae, depredadores de áfidos, fueron las más abundantes, y mostraron movimientos e incremento poblacional dentro y fuera del cultivo objetivo, de acuerdo con la abundancia de sus áfidos presa. Al respecto, Pons y Nuñez (2020) indican que es frecuente observar pocas especies de invertebrados como plaga en los campos de alfalfa de Aragón-Zaragoza, España. La gran mayoría resulta ser plagas potenciales que se mantienen en equilibrio debido a la presencia de enemigos naturales que aportan servicios ecosistémicos importantes. En ese sentido, la alfalfa actúa como reservorio de aquellas especies que ejercen un control biológico natural.

Figura 1.: Abundancia de insectos por familia en las cinco variedades de alfalfa

Notas. * = diferencia estadística P < 0,05

Abundancia asociada a fases fenológicas

Al evaluar la abundancia de entomofauna en las distintas fases fenológicas, se encontraron diferencias según el tratamiento (Tabla 5). Durante el macollamiento, v1h1 presentó la mayor abundancia (20,67 insectos en promedio), seguido de v2h1. En la etapa de prebotón floral, v5h1 fue el de mayor abundancia (31 insectos en promedio), seguido de v5h0 (29 insectos en promedio). Para la fase de botón floral, v1h0 presentó la mayor cantidad de insectos (44,33 insectos en promedio). En la floración, el tratamiento v5h0 fue el de mayor abundancia (39 insectos en promedio). Finalmente, en la fase de maduración, los tratamientos v1h1 y v5h0 tuvieron las poblaciones más altas (55 y 55,33 insectos en promedio, respectivamente), en contraste con los tratamientos v3h0 y v4h1, que registraron bajas poblaciones (Tabla 3).

Los estudios de Shebl et al. (2008) en Ismailia, Suez, Swia Oasis y los valles de Egipto demuestran que las poblaciones de insectos en la alfalfa varían considerablemente de un lugar a otro. En su caso, registraron una mayor abundancia de las especies Cosmlyce baeticus e Hypera brunniepennis; del complejo de pulgones de los géneros Acyrthosiphon, Therioaphis y Aphis, como plaga; y de las familias Syrphidae (específicamente Syrphus spp.) y Coccinellidae, como benéficas. El rápido incremento de las poblaciones de pulgones en los campos alfalfa puede deberse a sus hábitos gregarios, alta tasa reproductiva y mayor puesta de huevos, así como a su capacidad para poder adaptarse a las condiciones climáticas (Piña & Leyte, 2018).