EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS DE ENEMIGOS … · La invasión de mosca prieta en Florida y su control...
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Modificación de los Umbrales de MIP
Con este sistema, se puede utilizar información sobre el % de parasitismo de Helicoverpa zea, contando los huevecillos blancos
(sanos) y los negros (parasitados), calculando la proporción negra, y poniendo los resultados en una gráfica de muestras secuenciales
Modificación de los Umbrales de MIP-segundo ejemplo
El umbral por un minador de manzana es 13 minas/100 hojas en la 1ra generación del minador. Pero tomando en cuenta los que están parasitados, el umbral realmente es
más alto
Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente
1. Antes y después, en el mismo lugar
2. Parcelas sin y con el agente en lugares diferentes
3. Uso de jaulas de exclusión
4. Uso de químicos selectivos de excluirlos agentes de algunas parcelas
Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente
MÉTODO #1EVALUACION DE LA DENSIDAD DE LA PLAGA, POR PERDIDAS DEL CULTIVO
“ANTES Y DESPUÉS”DE LA INTRODUCION DEL AGENTE
Ejemplo #1La invasión de mosca prieta
en Florida y sucontrol por parasitoides introducidos
Negro = ninfas
Para evaluar el impacto de A. hersperidum, se medían la densidad de la plaga y el nivel de parasitismo antes y despues de su liberacion,
en arboles caseros
Citrus blackfly nymphal density “before and after” parasitioid introduction
Densidad de la plaga“después”
CBC de mosca prieta en FL: datos de antes y después de la liberación de dos parasitoidesDensidad de la plaga “antes”
Aumentodel parasitismo
Ejemplo #2Escama de oliva, Parlatoriaoleae en CA, antes de la introducciónde Aphytismaculicornis
“Antes” del CBC de P. oleae = 43% culls
1. Se necesita comenzar muestreos en el campo algunos años antes de las liberaciones del parasitoide
2. Como un testigo de cambios en el clima a través de los años, se necesita tener algunasparcelas de “antes” sin liberaciones
Problemas con el diseño de experimentos de “antes y después”
Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente
MÉTODO #2Parcelas testigo y de liberación en
lugares diferentes
Insert picture of ck lifestagesfrom C drive
Evaluación del Efecto de Enemigos Naturales –Densidades de la escama en un lugar testigo tipico,
sin C. kuvanae
La planta murióal final del verano
Insert picture of ck lifestagesfrom C drive
Predator build up
Scale decline
Densidades de la escama en un lugar de pruebatípico, con C. kuvanae
Aumento del depredador
Disminución en la densidad de la escama
Insert picture of ck lifestagesfrom C drive
Predator build up
Resumen de los efectos de Chilocorus kuwanaeen 28 lugares de investigación
Depredador presente
Depredador ausente
Conclusión: los sitios en los cuales la escamaaumentó fueron aquellos sin depredadores, en aquellos con depredadores, la escama bajó en
No. de lugares en los cuales la escama
Aumenta Disminuye No cambia
1. Los tratamientos (liberaciones o no) deben ser asignados a lotes al azar
2. Los lotes testigo a veces son invadidos por el enemigo natural debido a dispersión natural. Para evitar esto, la separación entre los lotestestigo y los de liberaciones debe ser ampliada. A veces esto es realizado agrupando los testigos fisicamente, lo cual va en contra de laasignación al azar.
Problemas potenciales con el diseño de los“lotes separados por geografía”
Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente
MÉTODO #3
Medición de densidades de la plagaen el campo vs desnsidades dentro
de jaulas que excluyen a los enemgios naturales
3 tratamientos-jaulas abiertas y cerradas, y ramas sin jaulas
Jaulas para excluir enemigos naturales Jaulascerradas paraexcluir los enemigosnaturales (son tratadas con DDT al principio del experimentopara matarenemigosnaturalesiniciales)
Jaluasabiertas quepermiten el acceso a los parasitoides de lasescamas
Las ramasno enjauladasson testigosdel efecto de la jaula
Un experimento con la escama roja de CA
Jaulas pequeñasllamadas “leaf clip cages” pueden ser
usadas paraevaluar los impactos de
parasitoides sobreespecies como
escamas y moscasblancas
Mortalidad de la plaga dentro y fuera de los “leaf clip cages”
Ejemplo #1: Efecto de parasitoides sobre la escama de CA
Ejemplo #2 del uso de jaulas para excluir enemigosnaturales: el piojo arenoso de cassava (Phenococcus
manihoti) en Africa y Epidinocarsis lopezi
Ejemplo #2: Uso de jaulas para excluir enemigos naturales del piojoarenoso de yuca (Phenococcus manihoti) en Africa
Note escala logarítmica
>97% redución
1. Temperaturas más altas en jaulas, produciendo desarrollo más rapido y quizásmás generaciones
2. Humedades más altas, aumentando niveles de enfermidades causadas por infeciones de hongos
3. Falta de oportunidad de dispersión natural de la progenie de la plaga
Problemas potenciales con el diseño de “jaulas para excluir enemigos naturales”
Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente
MÉTODO #4
Aplicación de un plaguicidaselectivo
Uso de plaguicidas selectivos para excluir enemigosnaturales
Los plaguicidas deben:1. Matar el enemigo
natural2. No afectar la plaga3. No estimular la
reproducción de la plaga
Uso de DDT para excluir
enemigosnaturales
de la escama roja
de CA
Ejemplo #1 del uso de químicos selectivos
Aumentode 70x en la plaga
Ejemplo #2 del uso de químicos selectivos
Uso de carbaryl para excluir depredadores de un ácaro(Pacific mite) en viñedos en CA
Aumento de 30x en la plaga
Los residuos de algunos plaguicidas estimulan la tasa de incremento poblacional en grupos como ácaros y áfidos
1.2 huev. por testigos
Uno de los problemas con el uso de plaguicidas selectivos: hormolygosis
1.6 huev. en el tratamiento con residuos bajos
0.6 huev. en el tratamientocon residuosbajos
1. A veces es difícil encontrar plaguicidas quematen al enemigo natural sin afectar a la plaga (es fácil con malezas)
2. Es probable que los plaguicidas eliminen todoel complejo de enemigos naturales y no solo la especie de interés
3. Algunos plaguicidas estimulan la fertilidad de las plagas, aumentando sus densidades
Problemas potenciales con el diseño de “uso de plaguicidas selectivos”
Algunas hormigas que colectan la miel de Homoptera, atacan los enemigos naturales de estos, creando lotes sin
enemigos naturales (“biological check method”)
Tablas de vida
1. Son una manera de organizar datos sobremortalidad por comparación
2. Permiten la comparación de mortalidadescausadas por factores diferentes
3. Permiten la separación de factores de mortalidadque actúan en el mismo momento
4. Permiten la detección de factores que actuan con dependencia de densidad positiva (si las tablasestán disponibles por una serie de generaciones)
Diseños usando tablas de vida
1. Una generación- una descripción de lo queha pasado en una sola generación
2. Seria- permiten la búsqueda por dependencia de densidad positiva
3. Emparejada- tablas por poblaciones con y sin una fuente de mortalidad de interés
Tablas por cohortes vs un población natural
1. Cohortes – tablas basadas en la mortalidadde un grupo de individuos manipulados o establecidos por el investigador
2. Poblaciones naturales – tablas basadas en muestras de un población natural en el campo
Para insectos que no pueden moverse (comominadores de hojas) es
fácil establecer cohortesy encontrarlas más
tarde
Minas de Phyllonorycter crataegella (Lepidoptera: Gracillariidae) en manzana
El efecto de la mobilidad
Ejemplo de un tabla de vida
¿Qué mortalidad es suficientepara controlar la plaga?
R0 es el mejor indice del efectosobre la plaga
Huerta sin plaguicidas
Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas , Buckland, MA, 1981
65% parasitismo larval
Población aumenta por 1.8X
Huerta sin plaguicidas, parasitimo omitido
Población aumenta 8.6X
Manipulación de la tabla de vida previa de Phyllonorycter crataegellaen una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas , Buckland,
MA, 1981, omitiendo el efecto del parasitismo larval
Huerta sin plaguicidas, parasitismo eliminadopor plaguicidas
Popl’n aumenta 8.5X
Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana tratada con plaguicidas , Buckland, MA, 1981. La plaga
fue resistente a los plaguicidas, pero los parasitoides, no.
Comparación de valores de Ro en poblaciones sin y con el enemigo natural de interés, en tablas de vida emparejadas
Valores Ro
• Huerta sin plaguicidas 1.8X• Tabla #1, con parasitismo
omitido 8.6X• Huerta tratada con
plaguicidas-testigo químico 8.5X
Conclusión: la predicción basada en la tabla de vida sin plaguicidas va de acuerdo con lo ocurrido en unahuerta tratada, faltando parasitoides
Tablas de vida emparejadas, ejemplo #2- moscas blancassobre noche buena en invernaderos
B. tabaci, raza B adulto (I) y ninfas (D)
Eretmocerus eremicus, un parasitoide de la mosca blancaBemisia tabaci usado en noche buena via BC por aumento
Tablas de vida basadas en cohortes emparejadas han sidousadas para medir el impacto de Eretmocerus eremicussobre Bemisia tabaci en noche buena en invernaderos
Áreas fijadas en hojas son fotografiadas cada 3 días y la sobrevivencia de ninfasespecificas es anotada
Ninfa de moscablanca
Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena sin liberaciones de parasitoides
75% sobrevivencia (huev--adulto, R0 = 67 (90 huev./F)
Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena conliberaciones de parasitoides
8% sobrevivencia (huev--adulto, R0 = 7.2 (90 huev./F)
Tablas de vida para una serie de generaciones en un solo lugar pueden ser
analizadas para detectar factores queactúan con dependencia de densidad
positiva
VDB
La manera de detectar positivaen niveles de mortalidad
dependencia de densidadpara una serie de generaciones
This is an example of a multi-equilibrium modelwith complex density dependence
¿Qué factor tiene dependencia de densidad positiva?
Mortalidad compensatoria
Si una fuente nueva de mortalidad (como una liberaciónde Trichogramma) es añadida a un sistema, y si hay otrofactor de mortalidad que actue DESPUÉS y que exhibe
dependencia positiva de mortalidad, el impacto del primer factor puede ser reducido por bajas en mortalidad
(compensación) del segundo factor
Los ejemplos previos de tablas de vida fueron basados en cohortes (grupos de individuos marcados) no en muestras
sacadas de poblaciones
Componentes de una Tabla de VidaDatos Usados para Construir una Tabla
• Número de individuos entrando a cada estadio de vida (lx)
• Numero de individuos muriendo, por cada causa, en cadaestadio de vida (dx)
Cálculos realizados con los datos• Mortalidad aparente (qx) = dxi/lxi por un factor y estadio•• Mortalidad irreeplacable- dx/lx (estadio 1)
• Tasa marginal de mortalidad – tasa de mortalidad por cada factor (cuando dos factores actuan juntos) modificada para estimar el impacto teoretico si cada factor sea actuando en el ausencia del otra
Para construir tablas de vida, no se usan directamenteestimados de densidad
Ejemplo: ¿en una generación completa, cuantoshuevecillos/m2 son depositados por la población?
Densidad vs Reclutamiento
Una prueba en el campo para estimar el reclutamiento y la densidadde huevecillos de Leptinotarsa decemlineata en papa en Massachusetts. Primer paso: marcar un grupo de plantas al azar.
Midiendo lx para un estadio
¿Cómo medir todos los huevecillos depositadospor planta a través de unageneración en unapoblación de este insecto?
Método de Muestras Repetidas
1. Para Estimar Densidad– selecionar un grupo de plantas de papa al azar y contar los huevecillos; repetir durante una serie de fechas
2. Para Estimar Reclutamiento. Eliminar todoslos huevecillos encontrados en sus muestras de densidad y mantener estas plantas marcadashasta la siguiente fecha de muestreo. En estafecha, contar los huevecillos sobres estasplantas.
3. Repetir el proceso
Comparación de reclutamiento y densidad de huevecillosde Leptinotarsa decemlineata en papas en Massachusetts
año 1
año 2
año 2, generación 1
año 2, generación 2
Densidad más alta 275 (38%de correcto)
400 (25% de correcto)
Reclutamiento total 729 1603
Reclutamiento Total vs Densidad Más Alta
Midiendo dx para un estadio
¿Cómo medir el númerototal de huevecillos/m2
parasitados en unageneración?
Midiendo el dx de parasitismopara una plagaes igual quemedir el lx para el estadioinmaduro del parasitoide (verel modelo, en cual el rojizo son adiciones, el verde son perdidas, y el amarillo es el balance de los dos
Host popl’n
Imm. Par. popl’n
PHost gain/day
Imm par. gain/day
Loss to next host stage
Loss to parasite emgergence from host
P
PLoss to death
PLoss to death
Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #1 (dx por parasitismo de E. puttleri por L. decemlineata)
1. Medir lx para los huevecillos de L. decemlineata2. Medir 2X/semana el # de huevecillos
parasitados entre los huevecillos de reclutamiento, para detectar los recientementeparasitados
3. Sumir todos los huevicillos parasitados en estamuestra de reclutamiento (= dx parasitismo)
4. Parasitismo por la generacion (qx en la tabla) esdx parasitismo/lx huevecillos de plaga
\
1. Medir el lx de la plaga como # de 1er estadio larval (poco moviemiento entre hojas) usando el métodode muestra repetidas
2. Disecar todas las larvas (todos los estadios) sobreplantas de muestras de densidad
3. De las larvas parasitadas (del paso 2), contar comoreclutamiento de parasitoide solamente las quecontienen huevecillos pequeños (de parasitoide)
4. Sumar todas estas larvas parasitadas (paso tres) y dividir entre el número total de las larvas (pasouno)
Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #2 (dx por parasitismo de C. glomerata por larvas de P. rapae )
El método más común para estimar lx usando datos de densidades es el grafico de Southwood
Problema: si la mortalidad en el estadio es másalta, el error de su estimado de lx es más grande
¿Cómo distinguir los efectos de dos fuentes de mortalidad queactuan en el mismo momento?
Tasas marginales de mortalidad
Modelo conceptual del ataque simultáneo de dos fuentes de mortalidad
¿Cómo asignar estegrupo en la tabla?
La diferenciaentremortalidadaparente y tasamarginal de mortalidad esimportantecuando la tasade mortalidadpor cada factor es alta
Contando los muertos cuando no hay cadaveres
1. Depredación sobre estadios mobiles
2. “Host feeding” por parasitoides
Ninfas de Hemiptera atacando un gusano
Cuando el cadaver del gusano muerto cae al suelo, no habrá nada que indíque suexistencia o su muerte
Opción 1: ELISA
Opción 2: PCR del contenido de las tripasdel depredadorbuscando DNA de la presa
Una alternativa es buscar residuos de la presa en los cuerpos de los depredadores