Hongos entomophthorales patógenos de pulgones plaga de cultivos de cereales y hortícolas de la Región Pampeana de la Argentina

Los cultivos agrícolas se ven expuestos a adversidades de diferentes orígenes, ya sean bióticos o abióticos. En los sistemas extensivos e intensivos de la Región Pampeana Argentina (centro norte) los áfidos representan una importante limitante ya sea en cultivos de cereales u hortícolas. El manejo de las poblaciones de estos insectos se realiza principalmente mediante el uso de insecticidas de síntesis orientando las acciones hacia la eliminación del insecto blanco que se intenta controlar. Se considera al cultivo aislado del ecosistema y por lo tanto del resto de los elementos que lo conforman. El manejo integrado de plagas (MIP) se presenta como una alternativa viable que posibilita la obtención de altos rendimientos compatibles con la sustentabilidad del sistema. Dentro del MIP una estrategia difundida con mayor énfasis en los últimos años, es el Control Biológico mediante la utilización de hongos entomopatógenos. En este grupo de agentes de control biológico, los Hongos Entomophthorales son importantes antagonistas de áfidos en condiciones de campo y presentan un alto potencial para su utilización en estrategias de Control Biológico Conservativo (CBC). Sin embargo, un profundo conocimiento de la biología y ecología de estos organismos es necesario para respaldar la toma de decisiones que permitan potenciar su uso en estrategias de MIP. Los objetivos de este trabajo de tesis se basaron fundamentalmente en la identificación y caracterización de los hongos entomophthorales como factores de mortalidad de los áfidos, en la determinación de los niveles de infección en cada cultivo y en el estudio de los factores que favorecen o inhiben su actividad en condiciones de campo. Además, se consideró el estudio de la vegetación de crecimiento espontáneo presente en los bordes de los cultivos para su posible inclusión en estrategias de CBC de áfidos en agroecosistemas de la región pampeana argentina. Se registraron cuatro especies de hongos Entomophthorales entomopatógenos, infectando áfidos en cultivos de cereales, hortícolas y en la vegetación aledaña a los cultivos. Las identificaciones fueron realizadas por métodos de taxonomía clásica y molecular. La especie más prevalente fue Pandora neoaphidis (Remaudière & Hennebert) Humber, seguido por Zoophthora radicans (Brefeld) Batko, Entomophthora planchoniana Cornu y Neozygites fresenii (Nowakowski) Remaudière & Keller (Neozygitales: Neozygitaceae). Se registraron prevalencias de E. planchoniana y de P. neoaphidis de hasta el 98.1 (n=3212) y 90.2 % (n=278) en cultivos de pimiento y de trigo respectivamente; mientras que infecciones causadas por Z. radicans alcanzaron el 63.7% (n=270) en áfidos en cultivo de trigo. Asimismo se registraron hongos patógenos de áfidos en la vegetación no cultivada presente en los bordes de los cultivos. Pandora neoaphidis fue la especie prevalente alcanzando un nivel de infección de 73.9% (n=88) en Hypermyzus carduellinus (Theobald) sobre la planta sustrato Sonchus oleraceus (L). En relación a los factores bióticos o abióticos que influencian el desarrollo de las micosis en estos insectos, se logró determinar que en algunos casos la densidad de la población hospedadora fue un factor determinante para el desarrollo de epizootias, mientras que en otros no hubo asociación entre estas variables. Se observaron diferencias en las infecciones entre los estados de desarrollo de los áfidos, siendo mayor el riesgo de infección de ninfas en comparación con el riesgo de infección de adultos ápteros y de adultos alados. Asimismo se detectó la presencia de parasitoides y depredadores en simultáneo con la ocurrencia de infecciones fúngicas sin haber sido registradas infecciones en estos enemigos naturales. Por otro lado, infecciones fúngicas se desarrollaron aún con aplicaciones de agroquímicos, lo que permite suponer que los activos de síntesis no inhibieron por completo la transmisión de los hongos entomopatógenos. En cuanto a la estacionalidad, se observaron infecciones fúngicas en todas las estaciones del año, siendo más predominantes en otoño-invierno. Las temperaturas relativamente bajas y los porcentajes de humedad altos propiciaron la transmisión de los hongos patógenos a los insectos “blanco” sanos. Importantes epizootias de P. neoaphidis y de E. planchoniana fueron registradas en cultivos de pimiento, berenjena, trigo y en plantas de crecimiento espontáneo presente en los bordes de los cultivos. En algunos cultivos, en determinados momentos, las infecciones fúngicas lograron reducir las poblaciones de áfidos por debajo del umbral de daño económico. La ocurrencia y los niveles de infección fúngica de hongos entomophthorales permiten inferir que podrían ser utilizados en programas de MIP. La predicción de los momentos en que se presentan podría constituir una herramienta útil en la toma decisiones en programas de manejo sustentable de las poblaciones de áfidos lo cual contribuiría a establecer buenas prácticas agrícolas que tiendan a la sustentabilidad de los sistemas productivos, permitiendo la protección y la integridad de los recursos naturales, siendo rentables para el productor para contribuir al crecimiento económico y el bienestar de la sociedad.

Effect of Tillage on Cotton Aphids (Homoptera: Aphididae), Pathogenic Fungi, and Predators in South Central Georgia Cotton Fields

Two species of fungi, Neozygites fresenii Nowakowski (Batko) and Pandora neoaphidis Remaudiere and Hennebert (Humber), pathogens of the cotton aphid, Aphis gossypii Glover, were studied in 12 south central Georgia cotton fields under conservation or conventional tillage in 2003 and 2004. Aphids and ants on cotton plants were enumerated in both years, and aphid predators (coccinellids, lacewings, and spiders) were counted in 2004. Plant sampling began the first week of June and continued for 16 wks in 2003 and for 14 wks in 2004. Numbers of aphids on cotton plants increased until the first week of July and declined thereafter. More aphids were present on plants in 2004 than in 2003 for the first 9 wks of sampling, but did not differ thereafter. More aphids were present on plants under conservation tillage than under conventional tillage only between weeks 3–8. Pandora neoaphidis was detected in aphids in midMarch by monitoring with pan traps on field margins. Neozygites fresenii, in contrast, was not observed until 18 June 2003 and 16 June 2004, and peaked simultaneously with the aphid population and then declined. The incidence of P. neoaphidis was less than that of N. fresenii, but peaked simultaneously with it in the first week of July. Ants, primarily the red imported fire ant, Solenopsis invicta Buren, occurred in larger numbers in fields under conservation tillage than under conventional tillage, apparently because of greater disruption of soil and weed habitat under conventional tillage. In both tillage types, coccinellids peaked early in the season and lacewings late in the season, with larger numbers of coccinellids present in fields under conservation tillage. Although there was a sharp peak in lacewing numbers late in the season under conservation tillage, overall lacewing numbers were not different under the 2 types of management. Spider numbers increased gradually throughout the growing season, with only slightly higher numbers present under conservation tillage. The effects of different tillage methods were more evident on the aphids and their predators than on the fungal pathogens.

Experimental Treatment Threshold for the Cotton Aphid (Homoptera: Aphididae) Using Natural Enemies in Arkansas Cotton

The potential of an experimental threshold for reducing the number of insecticide applications for control of the cotton aphid, Aphis gossypii Glover, was demonstrated in cotton. A 3-yr field study at Clarkedale, AR, compared the current economic threshold for the cotton aphid to an experimental threshold that incorporates predaceous coccinellids, aphid parasitoids and the aphid fungus, Neozygites fresenii (Nowakowski) Batko. Treatments consisted of untreated plots, conventional treatment threshold plots, experimental threshold plots, and a fungicide treatment designed to disrupt aphid fungus epizootics. This fungicide treatment failed to influence fungal epizootics, so data for these plots were removed. Twice weekly, aphids were counted on 20 plants per plot and predators were counted using a dislodgment method. An application of 0.033 kg ai/ha of imidacloprid was made when aphids reached treatment level according to conventional or experimental threshold levels. Insecticide applications were triggered by the conventional threshold on 18 and 28 June 1999, on 28 June and 3 July 2000, and on 7 and 12 July 2001. The experimental threshold called for applications on 28 June 1999, 3 July 2000, and 19 July 2001. Aphid densities peaked in untreated plots at 142, 76, and 27 aphids per leaf and in treated plots at 49, 34, and 29 in 1999, 2000 and 2001, respectively. Larval coccinellid densities in untreated plots peaked at 9.0, 3.7, and 0.6 larvae per row-m and in treated plots 3.0, 1.4, and 0.5 in 1999, 2000 and 2001, respectively. Adult coccinellid densities peaked in untreated plots at 3.0, 2.7, and 0.5 adults/row-m and in treated plots at 0.8, 2.1, and 0.5 in 1999, 2000, and 2001, respectively. During each year, an epizootic of N. fresenii caused a rapid decrease in aphid numbers in mid to late July, eliminating the need for additional treatments. In 1999, significantly lower yield of lint occurred in the untreated plots than in conventional or experimental plots. No significant yield differences among treatments occurred in 2000 or 2001. Use of the experimental threshold delayed the initial insecticide application by 1 wk and eliminated one insecticide application on the experimental plots whereas maintaining cotton yields.

Neozygites fresenii (Entomophthorales: Neozygitaceae) Prevalence in Aphis gossypii (Homoptera: Aphididae) in Three South Central Georgia Cotton Fields

The presence of cotton aphids, Aphis gossypii Glover, and the incidence of its fungal pathogen, Neozygites fresenii (Nowakowski) Batko, were monitored with pan traps, plant sampling, and sticky traps in three south central Georgia cotton fields in the early part of the 2002 growing season. Aphids were trapped in low numbers (<10/trap/sampling date) in fields 1 and 2 until 17 June when the aphid population increased to >60/trap/sampling date. A similar increase was observed in field 3 after 21 June. Differences observed in the three fields were attributed to differences in planting date. Aphids in sticky traps were counted but not examined for pathogenic fungi. Aphids were detected in pan traps as early as 4 May, but all were negative for N. fresenii until 10 June, after which the mean incidence of the fungus increased rapidly to a peak of >60% by 27 June. The aphid population as determined by plant sampling increased logarithmically between 3 June and 8 July, whereas the increase in incidence of N. fresenii was exponential, with all of the observed increase occurring after 10 June. Multiple generations of the fungus developed between its first detection in aphids in mid-June to the peak of the epizootic on or after 8 July.