Ciencia de las Plantas
Recepción: 27 enero 2025
Aprobación: 25 abril 2025
Resumen: La producción de arroz (Oryza sativa L.), es influenciada por factores climáticos, sociales y biológicas que determinan su rentabilidad. El objetivo de esta investigación fue identificar las poblaciones de entomofauna asociadas a monocultivos de arroz, durante la época lluviosa, en el municipio de Sébaco, Matagalpa, región central norte de Nicaragua del 2023. Se efectuaron monitoreos en cinco sistemas productivos, con igual manejo agronómico y fitosanitario, seleccionando diez puntos al azar, empleando 20 pases dobles de red entomológica, en forma de zig-zag. Las capturas se identificaron por orden, familia, género, por sistema productivo y etapa de desarrollo del cultivo, se empleó estadística descriptiva, inferencial e índices de diversidad (Shannon Weaver y Simpson). Se destacaron 15 familias y 19 géneros; la especie de mayor abundancia fue Tagosodes orizicolus (n=1 846), en la fase de maduración, seguido por Hydrellia sp (n=1 823), en la fase de crecimiento vegetativa, en la que se registran las mayores poblaciones. Los índices de diversidad fueron bajos en todas las etapas de desarrollo del cultivo y sistemas productivos.
Palabras clave: artrópodos, muestreo, manejo de plagas, Tagosodes orizicolus, biodiversidad.
Abstract: Rice (Oryza sativa L.) production is influenced by climatic, social, and biological factors that determine its profitability. The objective of this research was to identify the entomofauna populations associated with rice monocultures during the rainy season in the municipality of Sébaco, Matagalpa, north central region of Nicaragua in 2023. Monitoring was carried out in five production systems, with the same agronomic and phytosanitary management, selecting ten points at random, using 20 double passes of an entomological net, in a zig-zag shape. The captures were identified by order, family, genus, by production system and stage of crop development; descriptive and inferential statistics and diversity indices were used (Shannon Weaver and Simpson) were used. 15 families and 19 genders were highlighted; The most abundant species was Tagosodes orizicolus (n=1,846) in the maturation phase, followed by Hydrellia sp. (n=1,823) in the vegetative growth phase, where the largest populations are recorded. Diversity indices were low at all stages of crop development and production systems.
Keywords: Arthropods, sampling, pest management, Tagosodes orizicolus, biodiversity.
El cultivo de arroz (Oryza sativa), es establecido bajo sistemas de monocultivos con manejo químico y ambientes húmedos, lo cual conforma un hábitat propicio para diversos artrópodos, que ejercen diferentes funciones biológicas en el sistema productivo (Osawa et al., 2022). La presencia de la entomofauna varia en las diferentes etapas de desarrollo del cultivo, el manejo del productor y las condiciones ambientales, por lo tal motivo, se debe tener presente estos cambios en la planta para un manejo eficiente, se han identificado alrededor de 100 especies de insectos considerados plagas en este cultivo, sin embargo, 20 representan una amenaza económica a nivel mundial por sus hábitos alimenticios (Farah et al., 2022). Estas plagas reducen hasta en un 35 % los rendimientos cada año en este cultivo al afectar diferentes etapas en el desarrollo de la planta, como es el caso del follaje, espiga y grano (García, 2021; Savary et al., 2019, Vivas-Carmona et al., 2017a).
En las áreas de producción de América latina los rendimientos en el cultivo de arroz han decrecido cerca de cuatro millones de toneladas en el 2015, debido a las afectaciones de factores bióticos y abióticos, siendo la entomofauna las principales plagas destructivas en los campos cultivados (Martin et al., 2020). El cultivo de arroz, conlleva a la implementación de tecnologías que provocan un desequilibrio ecológico dentro del agroecosistema, como el uso de plaguicidas principalmente (Zhang et al., 2013), sin embargo, la entomofauna presente brindan beneficios al ser humano, siendo en su mayoría controladores biológicos de aquellos organismos plagas, llegando a tener estabilidad a largo plazo dentro del sistema productivo de arroz (Ghiglione et al., 2021; León-Burgo et al., 2019; Silva et al., 2019).
Dentro de estos sistemas productivos existe relaciones entre organismos con diferentes funciones tróficas, que mantienen el sistema estable ecológicamente, los controladores biológicos mantienen las poblaciones plagas en niveles bajos (He et al., 2020; Obregón-Corredor et al., 2021; Zhang et al., 2013). El conocimiento de la entomofauna asociada al cultivo de arroz en sus diferentes etapas de desarrollo, constituye una oportunidad en la toma de decisiones en cuanto a los métodos de control de manera efectiva empleado por los productores, para aumentar la productividad. Se propuso como objetivo identificar la entomofauna presente en el cultivo de arroz, en sus diferentes etapas de desarrollo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación y condiciones del área de estudio
El estudio se efectuó en cinco sistemas productivos del municipio de Sébaco ubicado en las coordenadas 12°51' de latitud Norte y 86°06' de longitud Oeste a 107.30 kilómetros de Managua, capital de Nicaragua; la temperatura anual se encuentra entre 21 °C y 30 °C, con precipitaciones en el rango de 800 mm y 2 000 mm, distribuidas en los meses de mayo a octubre (Benavidez Meza, 2023). El sector agrícola representa la principal actividad económica del municipio y sobresalen los cultivos de arroz (Oryza sativa L.), sorgo (Sorghum bicolor L.), maíz (Zea mays L), hortalizas y frutales. En la Figura 1 se presentan las condiciones de humedad relativa y temperatura ocurridas en el período de la investigación.
Selección de los sistemas productivos
En el municipio de Sébaco existen 205 productores dedicados a la producción de arroz, de estos, 61 cuentan con superficies cultivadas mayores a 50 hectáreas, se eligieron cinco sistemas productivos representativos con áreas mayores a 100 hectáreas. Se consideró que todos los sistemas productivos emplearan la misma variedad (Lazarroz), sistema de siembra (Manual) y manejo agronómico (Laguna et al., 2024). La categoría de semilla empleada fue certificada con dosis de siembra iguala a 140 kg ha-1 (Cuadro 1).
Diseño metodológico
La investigación fue de tipo no experimental, prospectiva y longitudinal, al ser un estudio que se limitó a registrar y observar la entomofauna durante las etapas fenológicas del cultivo de arroz en los sistemas productivos.
UTM: Universal Transverse Mercator.
Muestreo de entomofauna. El muestreo para determinar la diversidad de entomofauna se efectuó seleccionando 10 puntos por finca, distribuidos de manera aleatoria en los lotes cultivados con arroz, en cada punto se efectuaron 20 pases dobles (técnica de captura de entomofauna) con una red entomológica en forma de zig-zag, con una frecuencia de muestreo cada ocho días; iniciando a los ochos días después de la germinación da la semilla y finalizando a los 112 días, cuando la planta ha finalizado la etapa de maduración (Montgomery et al., 2021; Sánchez-Alvarado et al., 2023). La cantidad de entomofauna colectada fue conservada en alcohol al 70 %, para su traslado; en la identificación se usó un estereoscopio Carl Zeiss, modelo 475002 y se emplearon claves taxonómicas dicotómicas (Rodríguez Flores y Jiménez-Martínez, 2019) y literatura especializada (Jiménez-Martínez, 2020).
Variables evaluadas
Se determinó la abundancia total (cantidad de individuos capturados por sistema productivo y muestreo), asignándole hábitos alimenticios según la clasificación por orden, familia y rol trófico; también se evaluó la diversidad por sistema productivo y etapa fenológica del cultivo.
Análisis de datos
Para la evaluación de la entomofauna, se usó análisis descriptivo (Frecuencia), las variables se transformaron mediante escala logarítmica (base 10 + 1), para ajustar a la normalidad, se aplicaron modelos lineales, seleccionando el que mostró el menor valor de Akaike (AIC), declarando efecto fijo a los sistemas productivos y efecto aleatorios a los muestreos. La normalidad se comprobó mediante el Test de Bartlett, homogeneidad de varianza (Kolmogorov-Smirnov), se empleó análisis de varianza y prueba Tukey (0.05). La diversidad se determinó considerando la frecuencia de capturas (n-veces), en cada muestreo y sistema (Índice de Shannon – Weaver), se utilizó el software R v.4.2.3 (R Core Team, 2023).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Abundancia total y hábitos alimenticios de la entomofauna
Se clasificó en ocho órdenes y 15 familias. La mayor abundancia corresponde a los órdenes Homóptera, Díptera y Hemíptera, y las familias Delphacidae, Ephydridae y Pentatomidae, con hábitos alimenticios fitófagos, afectando directa e indirectamente al cultivo en todas las etapas fenológicas. Entre la diversidad presente sobresale Tagosodes orizicolus (Muir, 1926), conocida como Sogata, seguido de Hydrellia sp (Mosca del fango) y Oebalus insularis (Stal), identificado en campo como chinche del arroz (Cuadro 2). La presencia de entomofauna que desempeña un rol ecológico fue notable, sobresalieron los depredadores que mantienen un equilibrio dentro del sistema productivo, que puede asociar al control biológico. Esta diversidad esta influenciada por el manejo agronómico y las etapas de desarrollo de la planta de arroz. Estudios de Ghiglione et al. (2021), Obregón-Corredor et al. (2021), Pérez Iglesias y Rodríguez Delgado (2019), destacan la diversidad de organismos presente en los sistemas productivos de arroz, y reportan a Tagosodes orizicolus, Hydrellia sp y Oebalusinsulares como las plagas de mayor relevancia, debido a su capacidad de alimentarse de la savia y ser vectores de virus (VHBA), sin embargo, Vivas-Carmona et al. (2017b), determinaron que esta diversidad de organismos contiene especies que realizan diversas funciones ecológicas, las cuales pueden ser aprovechada por el ser humano para enfrentar los desafíos productivos.
Durante las etapas del cultivo se encontró que Tagosodes orizicolus , fue la especie con la mayor cantidad de individuos a partir de los 88 días después de la germinación (DDG) hasta los 112 DDG; no obstante, el comportamiento de Hydrellia sp., fue notoria desde los ocho hasta los 24 días, otros organismos de menor presencia fueron Spodoptera sp., y Oebalus sp., registrándose entre 32 DDG y 48 DDG (Figura 2). Estos resultados confirman lo publicado por Sánchez-Alvarado et al. (2023), quienes indican que la presencia de poblaciones de entomofauna está en función de la etapa fenológica del cultivo.
Mayor intensidad del color denota mayor cantidad de individuos, DDG: Días después de la germinación.
Según el análisis de varianza a las especies de mayor abundancia, se determinó que únicamente Tagosodes orizicolus , mostró un comportamiento diferente en los sistemas productivos, así como, en las etapas fenológicas de la planta, en cambio Hydrella sp., y Spodoptera sp., se diferenciaron en las etapas fenológicas (Cuadro 3). La abundancia de entomofauna en los sistemas productivos varia en dependencia del estado de desarrollo de la planta al proporcionarle el tejido foliar, refugio y alimento, principalmente a los controladores biológicos (Mirhosseini et al., 2017; Obregón-Corredor et al., 2021). Pérez Iglesias y Rodríguez Delgado (2019), destacan la presencia de artrópodos con hábitos alimenticios fitófagos, los que son similares a los encontrados en este estudio. En cuanto a la entomofauna benéfica, las arañas son las de mayor relevancia al ser depredadores generalistas, quienes regulan las poblaciones de plagas (Castillo-Carrillo et al., 2021a; Castillo-Carrillo et al., 2021b; Garibaldi et al., 2017; Hajek y Eilenberg, 2018; Pérez-Méndez et al., 2020; Vivas-Carmona et al., 2017a). Así mismo, Obregón-Corredor et al., (2021), publicaron que la relación entre los depredadores y la presa está determinada por la fenología de la planta y el manejo del productor, planteamiento que confirma Sánchez-Alvarado et al. (2023).
R2 = Coeficiente de determinación, CV = Coeficiente de variación, AIC = Índice de Akaike. NS = No significativo, * = Significativo (0.05), ** = Altamente significativo (0.001).
En las especies que se determinó diferencias significativas, fueron compradas en los sistemas productivos, encontrando diferencias estadísticas para Tagosodes orizicolus, siendo La Perla el sistema productivo en el que se determinó menor presencia del este insecto, esto se debe al manejo riguroso mediante agroquímicos que el productor ejerce. En el caso de las etapas fenológicas fue mayor durante la maduración. Hydrellia sp. y Spodoptera sp., afectaron en la fase vegetativa y reproductiva (Cuadro 4).
Diversidad de la entomofauna
El análisis de la diversidad de entomofauna en los sistemas productivos y fases fenológicas del cultivo presentaron valores bajos, esto indica una diversidad y abundancia de insectos plagas relativamente baja, en el que sobresale una especie (Tagosodes orizicolus ), lo que podría reducir la cantidad de recursos disponible para los organismos depredadores. Se determinó que a los 56 días después de la germinación se registró la mayor cantidad de individuos. Esto indica la dominancia de pocas especies presente en el cultivo (Cuadro 5).
El análisis de la diversidad destaca que pocas especies se asocian al cultivo de arroz, debido a que estos sistemas son manejados como monocultivos con aplicaciones calendarizadas de productos químicos, que favorecen a pocas especies, el desarrollo de resistencia a los productos químicos, manteniendo sus poblaciones constantes en el tiempo. Laguna et al. (2024), reportan que, en la temporada seca, Tagosodes orizicolus es la especie dominante, iniciando sus afectaciones en el cultivo en etapas tempranas, favorecida por las condiciones ambientales, manejo del productor y etapa de desarrollo del cultivo.
En este estudio se confirma que la baja diversidad en las explotaciones agropecuarias de arroz se debe al manejo y desarrollo de la planta, por lo que se debe mejorar el modelo productivo de cara a fortalecer aquellas especies benéficas, empleando estrategias de manejo menos dañinas para la biodiversidad, salud humana y ambiental.
CONCLUSIONES
La abundancia de la entomofauna varía en función de la fenología del cultivo. Tagosodes orizicolus (sogata) es la especie dominante en los sistemas productivos y etapas de desarrollo fenológico, lo que la identifica como la principal plaga del cultivo. En menor proporción, se registró la presencia de Hydrellia sp. y Spodoptera sp., cuyas incidencias se concentraron principalmente en las fases iniciales del crecimiento del cultivo. La baja diversidad registrada sugiere una alta dominancia específica (una especie), posiblemente asociada a las prácticas de manejo aplicadas por los productores en el sistema productivo.
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Notas de autor
