Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias NaturalesFil: Rouaux, Julia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentin

Rouaux, Julia

Spanish

El Cinturón Flori-Hortícola Platense (CFHP) (NE prov. Buenos Aires) representa la región más importante de la Argentina en la producción de hortalizas. La producción hortícola convencional implica el cultivo de especies de ciclos en general cortos y repetitivos, la práctica de laboreos intensivos y la aplicación de agroquímicos de síntesis (plaguicidas, herbicidas y fertilizantes). El elevado uso de estos últimos compuestos es visto como un problema socio-ambiental. Como alternativa de producción se plantea un manejo más racional del sistema, a través de la Agricultura Orgánica, que implica la valoración de la agrobiodiversidad, tanto por su uso productivo como por su rol funcional en el sistema. En este contexto, uno de los aspectos fundamentales para el diseño de agroecosistemas sustentables, es contar con conocimientos sobre sus componentes, interacciones y funciones. En este sentido, la utilización de la fauna edáfica y, específicamente, de los coleópteros epígeos, como indicadora de disturbios, constituye una de las herramientas más útiles para tal fin. 
El objetivo principal de esta Tesis fue realizar estudios taxonómicos, biológicos y ecológicos sobre los ensambles coleopterológicos epígeos, presentes en dos importantes cultivos hortícolas del CFHP: el de lechuga (Lactuca sativa L.) y el de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.), considerando prácticas agrícolas con diferente manejo sanitario: convencional y orgánico. La estructura de los ensambles se analizó en este estudio a través de tres enfoques: la diversidad de familias, la composición funcional y la estructura de dominancia de las especies pertenecientes a las familias dominantes (abundancia superior al 10% del total de individuos colectados durante todo el estudio y para ambos cultivos). Por último, se planteó establecer el rol trófico de las principales especies/morfoespecies de las familias dominantes, con el fin de evaluar su potencial importancia como plagas o enemigos naturales en los cultivos de lechuga y tomate.
Como hipótesis de trabajo para esta investigación se postuló que, tratándose los coleópteros de uno de los grupos de insectos más ubicuos y con reconocidas funciones en el agroecosistema, sus comunidades estarán bien representadas en los cultivos hortícolas del CFHP, difiriendo su estructura según el manejo sanitario, la etapa del ciclo del cultivo y la estación. 
Para llevar adelante la investigación, se seleccionaron trece fincas con cultivos de lechuga y de tomate a cielo abierto con manejo convencional (MC) y manejo orgánico (MO), ubicadas en las localidades de Colonia Urquiza, Los Hornos y Lisandro Olmos. Los coleópteros fueron capturados con trampas de caída revisadas quincenalmente, siguiendo el ciclo de cada cultivo. La clasificación de los individuos adultos del Orden Coleoptera,  se realizó a nivel de familia y, en el caso de las familias dominantes, a nivel específico, cuando fuera posible. Las diferencias en el número de individuos por trampa, la riqueza de familias y los valores del índice de Pielou (equitabilidad, J´) para cada tipo de cultivo, se analizaron por medio de ANOVA de dos vías y t test  (o sus equivalentes no paramétricos). Asimismo, se testeó la significancia del índice de diversidad de Shannon-Wiener (H’) mediante el test de Hutcheson (1970). Los individuos capturados se categorizaron en seis grupos funcionales: fitófagos, depredadores, parasitoides, fungívoros, saprófagos y coprófagos. Con esta información se evaluó la estructura de los grupos funcionales de coleópteros presentes en los cultivos, con todas sus variantes. Teniendo en cuenta la abundancia relativa de las especies de las familias dominantes, se estableció la estructura de dominancia a través de cuatro categorías de especies: 1) dominantes (≥ 5 %); 2) codominantes o accesorias (4,9 a 2 %) y raras (de 0 a 1,9%). Asimismo, se evaluó su ajuste a los distintos modelos de distribución de rango-abundancia (serie geométrica, logarítmica, log-normal y del bastón roto). La similitud de los taxa que integraron los ensambles de las familias dominantes (Curculionidae, Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae) se analizó por medio de un análisis de clusters, el cual fue elaborado a partir de los coeficientes de similitud de Sörensen cuantitativo, teniendo en cuenta seis situaciones: lechuga otoño-invierno, lechuga primavera-verano y tomate primavera-verano, para los dos tipos de manejo (orgánico y convencional).
 Se colectó un total de 2.372 individuos de coleópteros adultos (909 en lechuga y 1463 en tomate), pertenecientes a 21 familias. En general, el promedio de individuos recolectados en el cultivo de lechuga, respondió a los manejos mientras que la diversidad, a la temporada de muestreo. En el caso del cultivo de tomate, no se encontró relación entre el número de individuos ni la diversidad respecto al manejo. No se observaron tendencias o patrones en cuanto a la temporalidad de la abundancia de las familias representantes de los ensambles de coleópteros epígeos en relación al crecimiento del cultivo, teniendo los ensambles de cada sitio en particular, comportamientos diferentes. 
En lechuga, para el MO, las familias más abundantes fueron Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae, mientras que enlos sitios con MC, lo fueron las familias Curculionidae, Staphylinidae y Carabidae. En tomate, las familias dominantes fueron, principalmente, Elateridae en MC y Curculionidae y Scarabaeidae en MO. Para ambos manejos, se encontraron representantes de la familia Staphylinidae en todos los sitios. Estas familias se citan como comunes para los agroecosistemas, tanto del CFHP como de otros países. 
Con respecto a los grupos funcionales, en el cultivo de lechuga predominaron los depredadores (más abundantes en el MO), seguidos por los saprófagos, fitófagos, parasitoides y coprófagos. Para ambos manejos y temporadas, la abundancia de los depredadores, en general, fue aumentando a lo largo del ciclo del cultivo. En el cultivo de tomate, se observó una mayor riqueza en cuanto al número de familias representadas en cada grupo trófico. Este cultivo proveería condiciones microambientales más favorables en cuanto a humedad relativa, arquitectura de la vegetación (cobertura del suelo) y cantidad de materia orgánica, que beneficiarían tanto a los fitófagos (que constituyeron el grupo más abundante), a los depredadores (debido a una mayor disponibilidad de presas y de recursos alternativos), a los saprófagos, coprófagos y fungívoros (que dependen directamente de la hojarasca como recurso). Los fitófagos y los depredadores fueron más abundantes en sitios con MO.  
En general, la relación rango-abundancia de las especies para las familias dominantes (Curculionidae, Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae) se ajustó mejor al modelo log-normal, mostrando una estructura de dominancia representada por unas pocas especies dominantes, un grupo pequeño de especies codominantes y un gran número de especies raras. 
El análisis de clusters mostró dos grupos marcados, uno para cada cultivo. Además, en los cultivos de lechuga, se observó un efecto estacional en la composición de las especies, que predominó sobre el efecto del manejo sanitario (MC vs. MO), dado que los ensambles de este cultivo se separaron de acuerdo a la temporada de muestreo. 
Dentro de la coleopterofauna depredadora epígea registrada, las familias Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae, jugarían un rol relevante en el control biológico. La gran mayoría de las especies halladas para la familia Carabidae, perteneció al grupo de los depredadores, dominando las especies: Pachymorphus striatulus, Scarites (Scarites) anthracinus, Parypathes (Paranortes) cordicollis y Parypathes (Argutoridius) bonariensis, que se alimentan, en general, de larvas de lepidópteros, de curculiónidos y de otros insectos del suelo. Entre los Staphylinidae encontrados, aproximadamente la mitad correspondió al grupo de los enemigos naturales, incluyendo formas depredadoras y parasitoides. Se registraron, en ambos cultivos, numerosos individuos del género Aleochara, conocidos por su importancia en el control de muchas especies de dípteros plaga. La única especie registrada para Coccinellidae, Eriopis connexa, se encontró en todos los sitios, siendo la especie depredadora dominante en muchos de ellos. Tanto en estado larval como adulto, son activas predadoras de pulgones, cochinillas, ácaros, trips, moscas blancas, desoves y primeros estadios larvales de Lepidópteros en cultivos agrícolas. Para ambos cultivos, la mayoría de las especies fitófagas perteneció a la familia Curculionidae, con Phyrdenus muriceus como especie dominante.  
En los agroecosistemas estudiados, los coleópteros epígeos constituyen un componente clave de la fauna del suelo, ya que al pertenecer a diferentes grupos funcionales, participan en la producción de numerosos procesos ecosistémicos tales como el control de especies fitófagas, el reciclaje de nutrientes y el mejoramiento de la estructura del suelo. Además, se demostró que su abundancia y diversidad, así como la proporción de grupos funcionales, se ven afectados no solo por el tipo de manejo sanitario, sino también por la estación del año y la estructura y diversidad de la vegetación (cultivo y arvenses).Directoras de tesis: Nora C. Cabrera y M. Gabriela Luna.Doctor en Ciencias NaturalesUniversidad Nacional de La PlataFacultad de Ciencias Naturales y Muse

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Coleopterofauna epígea de importancia agrícola en cultivos de lechuga (<i>Lactuca sativa</i> L.) y tomate (<i>Lycopersicum esculentum</i> Mill.), con diferente manejo sanitario, en el Cinturón Flori-Hortícola Platense

Naturalis

Coleopterofauna epígea de importancia agrícola en cultivos de lechuga (Lactuca sativa L.) y tomate (Lycopersicum esculentum Mill.),  con diferente manejo sanitario, en el Cinturón Flori-Hortícola Platense

El Cinturón Flori-Hortícola Platense (CFHP) (NE prov. Buenos Aires) representa la región más importante de la Argentina en la producción de hortalizas. La producción hortícola convencional implica el cultivo de especies de ciclos en general cortos y repetitivos, la práctica de laboreos intensivos y la aplicación de agroquímicos de síntesis (plaguicidas, herbicidas y fertilizantes). El elevado uso de estos últimos compuestos es visto como un problema socio-ambiental. Como alternativa de producción se plantea un manejo más racional del sistema, a través de la Agricultura Orgánica, que implica la valoración de la agrobiodiversidad, tanto por su uso productivo como por su rol funcional en el sistema. En este contexto, uno de los aspectos fundamentales para el diseño de agroecosistemas sustentables, es contar con conocimientos sobre sus componentes, interacciones y funciones. En este sentido, la utilización de la fauna edáfica y, específicamente, de los coleópteros epígeos, como indicadora de disturbios, constituye una de las herramientas más útiles para tal fin. 
El objetivo principal de esta Tesis fue realizar estudios taxonómicos, biológicos y ecológicos sobre los ensambles coleopterológicos epígeos, presentes en dos importantes cultivos hortícolas del CFHP: el de lechuga (Lactuca sativa L.) y el de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.), considerando prácticas agrícolas con diferente manejo sanitario: convencional y orgánico. La estructura de los ensambles se analizó en este estudio a través de tres enfoques: la diversidad de familias, la composición funcional y la estructura de dominancia de las especies pertenecientes a las familias dominantes (abundancia superior al 10% del total de individuos colectados durante todo el estudio y para ambos cultivos). Por último, se planteó establecer el rol trófico de las principales especies/morfoespecies de las familias dominantes, con el fin de evaluar su potencial importancia como plagas o enemigos naturales en los cultivos de lechuga y tomate.
Como hipótesis de trabajo para esta investigación se postuló que, tratándose los coleópteros de uno de los grupos de insectos más ubicuos y con reconocidas funciones en el agroecosistema, sus comunidades estarán bien representadas en los cultivos hortícolas del CFHP, difiriendo su estructura según el manejo sanitario, la etapa del ciclo del cultivo y la estación. 
Para llevar adelante la investigación, se seleccionaron trece fincas con cultivos de lechuga y de tomate a cielo abierto con manejo convencional (MC) y manejo orgánico (MO), ubicadas en las localidades de Colonia Urquiza, Los Hornos y Lisandro Olmos. Los coleópteros fueron capturados con trampas de caída revisadas quincenalmente, siguiendo el ciclo de cada cultivo. La clasificación de los individuos adultos del Orden Coleoptera,  se realizó a nivel de familia y, en el caso de las familias dominantes, a nivel específico, cuando fuera posible. Las diferencias en el número de individuos por trampa, la riqueza de familias y los valores del índice de Pielou (equitabilidad, J´) para cada tipo de cultivo, se analizaron por medio de ANOVA de dos vías y t test  (o sus equivalentes no paramétricos). Asimismo, se testeó la significancia del índice de diversidad de Shannon-Wiener (H’) mediante el test de Hutcheson (1970). Los individuos capturados se categorizaron en seis grupos funcionales: fitófagos, depredadores, parasitoides, fungívoros, saprófagos y coprófagos. Con esta información se evaluó la estructura de los grupos funcionales de coleópteros presentes en los cultivos, con todas sus variantes. Teniendo en cuenta la abundancia relativa de las especies de las familias dominantes, se estableció la estructura de dominancia a través de cuatro categorías de especies: 1) dominantes (≥ 5 %); 2) codominantes o accesorias (4,9 a 2 %) y raras (de 0 a 1,9%). Asimismo, se evaluó su ajuste a los distintos modelos de distribución de rango-abundancia (serie geométrica, logarítmica, log-normal y del bastón roto). La similitud de los taxa que integraron los ensambles de las familias dominantes (Curculionidae, Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae) se analizó por medio de un análisis de clusters, el cual fue elaborado a partir de los coeficientes de similitud de Sörensen cuantitativo, teniendo en cuenta seis situaciones: lechuga otoño-invierno, lechuga primavera-verano y tomate primavera-verano, para los dos tipos de manejo (orgánico y convencional).
 Se colectó un total de 2.372 individuos de coleópteros adultos (909 en lechuga y 1463 en tomate), pertenecientes a 21 familias. En general, el promedio de individuos recolectados en el cultivo de lechuga, respondió a los manejos mientras que la diversidad, a la temporada de muestreo. En el caso del cultivo de tomate, no se encontró relación entre el número de individuos ni la diversidad respecto al manejo. No se observaron tendencias o patrones en cuanto a la temporalidad de la abundancia de las familias representantes de los ensambles de coleópteros epígeos en relación al crecimiento del cultivo, teniendo los ensambles de cada sitio en particular, comportamientos diferentes. 
En lechuga, para el MO, las familias más abundantes fueron Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae, mientras que enlos sitios con MC, lo fueron las familias Curculionidae, Staphylinidae y Carabidae. En tomate, las familias dominantes fueron, principalmente, Elateridae en MC y Curculionidae y Scarabaeidae en MO. Para ambos manejos, se encontraron representantes de la familia Staphylinidae en todos los sitios. Estas familias se citan como comunes para los agroecosistemas, tanto del CFHP como de otros países. 
Con respecto a los grupos funcionales, en el cultivo de lechuga predominaron los depredadores (más abundantes en el MO), seguidos por los saprófagos, fitófagos, parasitoides y coprófagos. Para ambos manejos y temporadas, la abundancia de los depredadores, en general, fue aumentando a lo largo del ciclo del cultivo. En el cultivo de tomate, se observó una mayor riqueza en cuanto al número de familias representadas en cada grupo trófico. Este cultivo proveería condiciones microambientales más favorables en cuanto a humedad relativa, arquitectura de la vegetación (cobertura del suelo) y cantidad de materia orgánica, que beneficiarían tanto a los fitófagos (que constituyeron el grupo más abundante), a los depredadores (debido a una mayor disponibilidad de presas y de recursos alternativos), a los saprófagos, coprófagos y fungívoros (que dependen directamente de la hojarasca como recurso). Los fitófagos y los depredadores fueron más abundantes en sitios con MO.  
En general, la relación rango-abundancia de las especies para las familias dominantes (Curculionidae, Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae) se ajustó mejor al modelo log-normal, mostrando una estructura de dominancia representada por unas pocas especies dominantes, un grupo pequeño de especies codominantes y un gran número de especies raras. 
El análisis de clusters mostró dos grupos marcados, uno para cada cultivo. Además, en los cultivos de lechuga, se observó un efecto estacional en la composición de las especies, que predominó sobre el efecto del manejo sanitario (MC vs. MO), dado que los ensambles de este cultivo se separaron de acuerdo a la temporada de muestreo. 
Dentro de la coleopterofauna depredadora epígea registrada, las familias Carabidae, Staphylinidae y Coccinellidae, jugarían un rol relevante en el control biológico. La gran mayoría de las especies halladas para la familia Carabidae, perteneció al grupo de los depredadores, dominando las especies: Pachymorphus striatulus, Scarites (Scarites) anthracinus, Parypathes (Paranortes) cordicollis y Parypathes (Argutoridius) bonariensis, que se alimentan, en general, de larvas de lepidópteros, de curculiónidos y de otros insectos del suelo. Entre los Staphylinidae encontrados, aproximadamente la mitad correspondió al grupo de los enemigos naturales, incluyendo formas depredadoras y parasitoides. Se registraron, en ambos cultivos, numerosos individuos del género Aleochara, conocidos por su importancia en el control de muchas especies de dípteros plaga. La única especie registrada para Coccinellidae, Eriopis connexa, se encontró en todos los sitios, siendo la especie depredadora dominante en muchos de ellos. Tanto en estado larval como adulto, son activas predadoras de pulgones, cochinillas, ácaros, trips, moscas blancas, desoves y primeros estadios larvales de Lepidópteros en cultivos agrícolas. Para ambos cultivos, la mayoría de las especies fitófagas perteneció a la familia Curculionidae, con Phyrdenus muriceus como especie dominante.  
En los agroecosistemas estudiados, los coleópteros epígeos constituyen un componente clave de la fauna del suelo, ya que al pertenecer a diferentes grupos funcionales, participan en la producción de numerosos procesos ecosistémicos tales como el control de especies fitófagas, el reciclaje de nutrientes y el mejoramiento de la estructura del suelo. Además, se demostró que su abundancia y diversidad, así como la proporción de grupos funcionales, se ven afectados no solo por el tipo de manejo sanitario, sino también por la estación del año y la estructura y diversidad de la vegetación (cultivo y arvenses).Directoras de tesis: Nora C. Cabrera y M. Gabriela Luna.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

http://naturalis.fcnym.unlp.edu.ar/repositorio/_documentos/tesis/tesis_1396.pdf

Coleopterofauna epígea de importancia agrícola en cultivos de lechuga (Lactuca sativa L.) y tomate (Lycopersicum esculentum Mill.), con diferente manejo sanitario, en el Cinturón Flori-Hortícola Platense

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