Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Evalúa y selecciona un agente fotoprotector y un agente fagoestimulante que permita mejorar la actividad entomotóxica de B. thuringiensis sobre larvas de S. frugiperda. Para ello, se evaluó el espectro de absorbancia de 9 agentes fotoprotectores, la compatibilidad con B. thuringiensis y además de exposición a la luz artificial del sol (UV A y UVB); seleccionándose al Ac. Ascórbico como el mejor agente fotoprotector compatible con B. thuringiensis. Para la selección del fagoestimulante se realizaron pruebas de preferencia alimenticia con larvas neonatas de Spodoptera frugiperda así como la evaluación de la compatibilidad con B. thuringiensis seleccionándose la hoja de maíz tratada. Se evaluó mediante bioensayos la efectividad de los agentes seleccionados observándose una disminución del DL50 cuando se adicionaron fagoestimulante y fotoprotector a la cepa comparándose con la cepa sola y sometiéndola a radiación UV durante 4 y 8 horas. / Tesis

El cafeto (Coffea arábica, L.) es uno de los principales productos de la canasta agroexportadora peruana, hecho que ha contribuido con el desarrollo económico y social del Perú. Sin embargo este se ve afectado por enfermedades fúngicas como la pudrición vascular causado por Fusarium oxysporum, reduciendo el sistema radicular en más de 90% afectando la producción y calidad. Por ello, se busca aislar cepas nativas de Bacillus y Trichoderma de rizósfera de café con capacidad antagonista frente a Fusarium oxysporum que puedan utilizarse en programa de manejo integrado de plagas del cafeto, en el distrito de Monzón, región Huánuco. Se logró aislar 30 cepas de Bacillus ssp. y 20 cepas de Trichoderma spp las mismas que fueron evaluadas por su capacidad antagonista frente al patógeno F. oxysporum, siguiendo la metodología de enfrentamiento directo dual en el medio Agar Papa Dextrosa . Se realizó pruebas bioquímicas, caracterización macroscopica y microscópica a las cepas con actividad antagonista y se identificó por claves taxonómicas. Las 9 cepas de Trichoderma (M3PI.I, B1.T, MTS.I, MT5.A, MT12.A, PLSO1, TL7.R, MT24.I, MT14.e) y 6 cepas de Bacillus (MT1.I, MT1.II, MT2.I, MT2.II, MT7, MT3P3) con actividad antagonista; siendo la cepa M3PI.I la que alcanzó 80 % de actividad de inhibición del fitopatogeno. Las cepas con mayor actividad antagonista (MT3P3, B1.T, MTS.I) fueron identificadas molecularmente como Trichoderma sp, Trichoderma asperellum, Trichoderma sp respectivamente. Las cepas aisladas de Bacillus sp y Trichoderma sp podrían considerarse como potenciales biocontroladores de pudrición vascular en cafeto representando una nueva vía de trabajo en pro de una agricultura sostenible. / Tesis

Desde mediados del siglo XX hasta el presente, se produjeron cambios profundos y radicales en la agricultura, que significaron grandes aumentos de rendimiento por unidad de superficie y la utilización de variedades mejoradas, fertilizantes y plaguicidas. Este nuevo paradigma productivo (Revolución Verde) simplificó la agricultura de manera reduccionista, fundamentalmente, desconociendo los complejos procesos que tienen lugar en los agroecosistemas. Las consecuencias de este modelo de producción empezaron a hacerse notar con el efecto contaminante de los plaguicidas, la eliminación de enemigos naturales, la adquisición de resistencia por parte de las plagas y la degradación de los suelos, entre otros problemas. Como una línea de pensamiento crítico a esta forma de agricultura surge, en la década del 70, la Agroecología, basada en un enfoque holístico y sistémico que busca la multicausalidad dinámica y la interrelación entre los componentes del agroecosistema. A mediados de la década del ´80 se inició la producción hortícola bajo invernáculo en la zona del Gran La Plata. Los cambios tecnológicos que acompañaron a esta producción constituyeron una suerte de Revolución Verde tardía: se generalizó el uso de cultivares híbridos de gran rendimiento, el uso de altos niveles de fertilizantes a través del riego por goteo (fertirrigación) y el desmedido de uso de plaguicidas. Estos cultivos están sometidos a permanentes condiciones de estrés muchas veces ignoradas o desestimadas por los productores. El escaso número de cultivos rentables en estos sistemas productivos, llevó a una reducción en la diversidad de especies cultivadas, tanto a escala espacial como temporal. En consecuencia, aumentó y se prolongó en el tiempo, la disponibilidad de un cultivo para una determinada plaga. Además, ciertas condiciones ambientales dentro de los invernáculos, como las altas temperaturas, favorecen la presencia de las plagas. Las aplicaciones de plaguicidas de amplio espectro, sin diagnóstico ni monitoreos previos, pueden generar fenómenos de resistencia y una reducción en la abundancia y la diversidad de enemigos naturales, con el consecuente agravamiento del problema de las plagas. A las diferentes hipótesis planteadas por la teoría ecológica, que tratan de explicar la aparición de plagas (concentración de recursos, enemigos naturales, estrés y vigor de las plantas, desbalance de nutrientes, etc.), se suma un manejo inadecuado de los cultivos hortícolas en invernáculo, que generaría las condiciones propicias para aumentar la abundancia de plagas. La hipótesis general de este trabajo es que los herbívoros plaga son afectados tanto por el nivel trófico inferior (plantas cultivadas y silvestres) como por el nivel trófico superior (predadores y parasitoides), y existen además, interacciones entre el primer y el tercer nivel trófico, que pueden afectar a los herbívoros. Como hipótesis particulares se plantea que, prácticas frecuentes de manejo de los cultivos de tomate y pimiento bajo cubierta, como la fertilización y el riego, aunque no están directamente relacionadas con el manejo de plagas, pueden provocar alteraciones en las plantas que influyen en la abundancia y el desempeño de las poblaciones de insectos plaga; y que los sistemas agrícolas con mayor diversidad vegetal albergan una mayor diversidad y abundancia de enemigos naturales, por lo que se espera que los herbívoros en esos sistemas, se encuentren más controlados. El objetivo general de este proyecto fue estudiar las interacciones tritróficas que ocurren en dos cultivos hortícolas bajo invernáculo, el tomate y el pimiento, en el NE bonaerense, y que incluyen a sus plagas más importantes: la “polilla del tomate” Tuta absoluta (Povolny, 1994) (Lepidoptera, Gelechiidae), en tomate y los pulgones Aphis gossypii (Glover) y Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) en pimiento, y a sus enemigos naturales. Los procesos estudiados fueron: 1) Mecanismos que limitan a las poblaciones plaga desde el nivel trófico inferior, a través de cambios en la calidad nutricional de las plantas, producidas por ciertos tipos de estrés o por variaciones en la nutrición del cultivo, y que pueden ser manejados con prácticas agrícolas apropiadas (Capítulo 2). 2) Mecanismos que limitan el crecimiento de las plagas desde el nivel trófico superior a través de interacciones entre plagas y enemigos naturales, y entre plantas y enemigos naturales (Capítulo 3). 3) Interacciones entre los tres niveles tróficos (cultivos, plantas asociadas, plagas y enemigos naturales) (Capítulo 4), a través de un ensayo en el que se combinaron los efectos descriptos en los Capítulos 2 y 3. Los ensayos se realizaron en la EEA San Pedro del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria en cultivos de tomate y pimiento bajo invernáculo. Se evaluaron los efectos que ciertas alteraciones de los cultivos, debidas a prácticas comunes de manejo (exceso de fertilización por nitrógeno y de salinidad), puedan tener sobre el desempeño de Tuta absoluta en el tomate y Myzus persicae en el pimiento, a través de las variables: supervivencia, tiempo de desarrollo, peso pupal, fecundidad, etc. Se estudió el efecto de la asociación de algunas plantas con flores (cerraja, coriandro, hinojo y caléndula), con los cultivos de tomate y de pimiento sobre la abundancia y diversidad de enemigos naturales y su consecuente efecto sobre las plagas estudiadas. Luego se integraron dos efectos: plantas de tomate y de pimiento sometidas a un estrés de tipo salino (alta conductividad) y presencia de plantas con flores, debido a la atracción que ejercen sobre ciertos enemigos naturales. Ambos efectos combinados se analizaron sobre la abundancia de las plagas y el parasitismo. A través de la simulación de una situación común en los invernáculos, como es la salinización de los suelos debido al riego (alta conductividad), fue posible aumentar la susceptibilidad de los cultivos de tomate y pimiento, a T. absoluta y a M. persicae respectivamente. Plantas sometidas a una mayor salinidad permitieron un aumento del peso pupal de T. absoluta en tomate y de la fecundidad de los pulgones en pimiento. Por otra parte, un aumento del nivel de nitrógeno, si bien no tuvo un efecto tan claro como la conductividad alta, favoreció la supervivencia de larvas de la polilla del tomate y la fecundidad de los pulgones. Los parasitoides de larvas Pseudapanteles dignus (Hymenoptera: Braconidae) y Dineulophus phthorimaeae (Hymenoptera: Eulophidae) fueron los más importantes sobre T. absoluta, con predominio del primero. Eriopis connexa y Scymnus argentinicus (Coleoptera: Coccinellidae) fueron los predadores más abundantes en pimiento y Aphidius colemani (Hymenoptera: Braconidae), el parasitoide más importante de M. persicae. Las plantas con flores asociadas contribuyeron a reducir la abundancia de T. absoluta en tomate, donde hubo un aumento del porcentaje de larvas parasitadas, y a reducir la abundancia de pulgones en el cultivo de pimiento. A pesar de no encontrar diferencias entre tratamientos en la riqueza específica de enemigos naturales de pulgones en pimiento, se observó una tendencia a un mayor número de especies en presencia de plantas con flores, mientras que en tomate no se evidenció tal tendencia. En pimiento se encontró además, una mayor diversidad de enemigos naturales en los tratamientos correspondientes a plantas con flores, que en aquellos sin plantas, durante la mayor parte del ensayo. Al combinar mayor salinidad (riego con alta conductividad) con la presencia de plantas con flores en el cultivo de tomate, se observó que de los dos factores, la salinidad tuvo mayor efecto sobre la incidencia de T. absoluta, que las plantas asociadas. En pimiento, las plantas asociadas, quizás por un efecto de interferencia química, pudieron haber retrasado el inicio del crecimiento de los pulgones. Los porcentajes de parasitismo de T. absoluta fueron altos en todos los tratamientos pero no se observaron diferencias entre tratamientos al combinar alta conductividad y plantas asociadas, debido probablemente a la cercanía entre las parcelas con y sin flores. En el cultivo de pimiento se pudo observar un mayor porcentaje de parasitismo en las parcelas sin alta conductividad, lo que evidencia que plantas sanas, que no están sometidas a un estrés salino, en presencia o no de flores asociadas, mantienen una densidad de pulgones tal que aumenta la proporción de parasitoides. En ambos cultivos, la combinación del nivel trófico inferior (cultivo no sometido a estrés más plantas asociadas) con el nivel trófico superior (enemigos naturales de la polilla del tomate y de los pulgones) fue al menos aditiva El aumento de la diversidad vegetal es una vía promisoria para reducir la incidencia de plagas en el cultivo. Las prácticas habituales en los cultivos hortícolas como el riego y la fertilización deberían ser evaluadas no solo en función de los rendimientos sino también en su efecto sobre la susceptibilidad o resistencia del cultivo a las plagas.

El control biológico consiste en la utilización de una o varias especies de enemigos naturales para reducir la densidad poblacional de una plaga. Estos enemigos naturales o agentes de control biológico pueden ser manipulados, ya sea introduciéndolos, aumentando su número, o conservándolos en el agroecosistema. Los insectos parasitoides, en especial los pertenecientes al orden Hymenoptera, son considerados importantes agentes de control biológico por su ubicuidad, eficiencia de búsqueda y ataque de hospedadores y por su especialización en una o unas pocas especies hospedadoras. Su particularidad se centra en su ciclo de vida, en el cual el estado larval es parásito de otras especies de artrópodos, alimentándose a expensas de su hospedador. Como producto de la interacción, éste último invariablemente muere. A su vez en su estado adulto son de vida libre y se alimentan de néctar, polen, honeydew y algunos de ellos de fluidos y/o tejidos de sus hospedadores, comportamiento denominado host-feeding. Los parasitoides pueden ser clasificados de muchas maneras, koinobiontes e idiobiontes, ecto o endoparasitoides, pro- o sinovigenicos, etc. Evolutivamente, la idiobiosis condujo al desarrollo de aspectos distintivos de la historia de vida de estos insectos. De esta forma es posible predecir la capacidad competitiva de los parasitoides en base a sus historias de vida, donde la teoría menciona que los koinobiontes, que permiten el desarrollo de su hospedador después de ser parasitados, son casi siempre competitivamente inferiores a los idiobiontes que paralizan permanentemente a su hospedador. La gran mayoría de los insectos son atacados por más de una especie de parasitoides. En general estos complejos de especies están conformados por entidades taxonómicamente diversas. El complejo de parasitoides que ataca a una especie hospedadora particular es considerada una comunidad de parasitoides. Como unidad ecológica menor se distingue el gremio de parasitoides, clasificación ésta de relevancia para el estudio de las interacciones interespecíficas, como por ejemplo la competencia. Si bien la teoría ecológica predice que dos especies animales no pueden existir y desarrollarse explotando un mismo recurso en un medio ambiente constante, en la naturaleza se observa que numerosas especies coexisten. En este sentido, un fenómeno importante del comportamiento de los parasitoides es el multiparasitismo, que ocurre cuando un mismo hospedador es parasitado por dos o más hembras pertenecientes a diferentes especies de insectos. Este evento implica el desarrollo de mecanismos de competencia interespecífica entre las especies de parasitoides. Numerosos autores reconocen dos tipos principales de competencia: por explotación, y por interferencia. La competencia entre especies de parasitoides por un mismo hospedador puede ser de gran importancia para la estabilidad del sistema, y ha conducido a la evolución de un amplio rango de características fisiológicas y de comportamiento de estos insectos, como resultado de la diversificación del uso de los recursos. Otros aspectos, como por ejemplo, los demográficos también influyen en la competencia entre especies de parasitoides. La coexistencia de las especies de parasitoides puede ser promovida por la variabilidad espacial y temporal del uso del recurso, o cuando la especie más eficaz en la competencia se ve limitada por otras condiciones ambientales. La polilla del tomate, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), es una plaga importante en Sudamérica y desde hace una década aproximadamente ha aumentado su relevancia a nivel mundial debido a su introducción accidental en Europa, dispersándose rápidamente hacia el norte de África y el este de Asia. El estadio larval de esta plaga causa daños a las plantas alimentándose del mesófilo de las hojas y tallos, causándole deficiencias fisiológicas, y cuando su densidad poblacional es abundante, pueden a su vez dejar marcas sobre los frutos, restándole valor comercial. Dado que las estrategias de control de T. absoluta en la actualidad parecen limitadas, basadas principalmente en el control químico, el control biológico resulta ser una herramienta importante para desarrollar. En Sudamérica se ha reportado un rico complejo de enemigos naturales, entre los cuales se encuentran depredadores y parasitoides que atacan a esta especie en sus diferentes estadios. Dentro del conjunto de parasitoides larvales, son importantes el ectoparasitoide Dineulophus phthorimaeae De Santis (Hymenoptera: Eulophidae) y el endoparasitoide Pseudapanteles dignus (Muesebeck) (Hymenoptera: Braconidae). Los objetivos de esta tesis doctoral fueron, en primer lugar, completar el conocimiento sobre algunos parámetros de la ecología reproductiva del ectoparasitoide D. phthorimaeae, a saber: 1- determinar la estrategia de ovigenia; 2- conocer la respuesta funcional de esta especie, y 3- evaluar si diferentes fuentes alternativas de alimento influyen en su éxito reproductivo. Estos parámetros son abordados en el Capítulo 2. En segundo lugar, resulta importante evaluar aspectos de la competencia entre estas dos especies de parasitoides larvales de T. absoluta, mediante ensayos de laboratorio, estudiados en el Capítulo 3. Finalmente, determinar la interacción de ambas especies cuando co-ocurren en el cultivo de tomate, a escala de planta, que son tratados en el Capítulo 4. Los resultados obtenidos indican que D. phthorimaeae presenta una estrategia reproductiva extremadamente sinovigénica, es decir, que la hembra al momento de la emergencia carece del complemento de oocitos maduros, los cuales va madurando durante su vida adulta. Con respecto al análisis de la respuesta funcional, por medio de regresiones logísticas se determinó una respuesta denso-independiente de la curva de parasitismo para las densidades testeadas (Tipo I). La evaluación experimental del efecto de alimentos alternativos y hospedadores (host-feeding) mostró que este último comportamiento no sólo mejora el fitness de las hembras del parasitoide, sino que reveló la importancia que el mecanismo de host-feeding de D. phthorimaeae, tiene sobre su hospedador, causando una mortalidad significativa. Los ensayos de competencia entre ambos parasitoides bajo condiciones de laboratorio evidenciaron que las hembras de D. phthorimaeae, dependiendo de su edad utilizaron a los hospedadores de forma diferente, evitando atacar a aquellas larvas que se encontraban previamente parasitadas. Sin embargo, a los 5 y 7 días de vida adulta, las hembras no evitan utilizar larvas previamente parasitadas. Este resultado sugiere que el ectoparasitoide podría reconocer y discriminar larvas previamente parasitadas por la otra especie. Con respecto al análisis de la densodependencia y la interacción de D. phthorimaeae y P. dignus en condiciones de campo en el Cinturón Hortícola Platense (campañas 2010, 2011 y 2012) y en la provincia de Tucumán (campañas 2009, 2011 y 2012), se encontró por primera vez evidencia de larvas de T. absoluta multiparasitadas; no obstante su co-ocurrencia fue muy baja (~ 10 % del parasitismo total de larvas, en todos los sitios). Por otra parte, se registró que ambos parasitoides actuando conjuntamente pueden causar hasta 80% de mortalidad de larvas hospedadoras. Los resultados indicaron también que ambos parasitoides presentan una relación denso-independiente respecto a la densidad de larvas de T. absoluta, hecho que concuerda con una respuesta funcional de tipo I hallada experimentalmente en esta tesis para D. phthorimaeae y aquella ya reportada para P. dignus. Como consideración final, se puede concluir que el ectoparasitoide idiobionte D. phthorimaeae es un agente de biocontrol de T. absoluta potencialmente efectivo, y que su uso podría realizarse por medio de estrategias de control biológico aumentantivas o por conservación en programas de MIP. Además, los resultados indican que ambos parasitoides larvales no solo son capaces de coexistir, sino que actuando en conjunto ejercerán un muy buen control de la plaga.