EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS DE ENEMIGOS NATURALES

Transcripción

1 EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS DE ENEMIGOS NATURALES

2 USANDO INFORMACIÓN SOBRE LAS DENSIDADES DE ENEMIGOS NATURALES EN MIP

3 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

4 Modificación de los Umbrales de MIP -segundo ejemplo El umbral por un minador de manzana es 13 minas/100 hojas en la 1 ra generación del minador. Pero tomando en cuenta los que están parasitados, el umbral realmente es

5 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC

6 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Métodos 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 excluir los agentes de algunas parcelas

7 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Métodos de Sin y Con el Agente MÉTODO #1 EVALUACION DE LA DENSIDAD DE LA PLAGA, POR PERDIDAS DEL CULTIVO ANTES Y DESPUÉS DE LA INTRODUCION DEL AGENTE

8 Negro = ninfas Ejemplo #1 La invasión de mosca prieta en Florida y su control por parasitoides introducidos

9 Las ninfas de la mosca prieta están negras. De las que han salido parasitoides tienen huecos

10 Amitus hesperidum controló la mosca prieta en Florida

11 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

12 CBC Citrus de blackfly mosca prieta nymphal en FL: density datos before de antes and y después after de la parasitioid liberación de introduction dos parasitoides Densidad de la plaga antes Aumento del parasitismo Densidad de la plaga después

13 Antes del CBC de P. oleae = 43% culls Ejemplo #2 Escama de oliva, Parlatoria oleae en CA, antes de la introducción de Aphytis maculicornis

14 Después del CBC de P. oleae 0.3% culls, 99% reducción

15 Problemas con el diseño de experimentos de antes y después 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 algunas parcelas de antes sin liberaciones

16 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Métodos de Sin y Con el Agente MÉTODO #2 Parcelas testigo y de liberación en lugares diferentes

17 Evaluación del Efecto de Enemigos Naturales Densidades de la escama en un lugar testigo tipico, sin C. kuvanae Insert picture of ck lifestages from C drive La planta murió al final del verano

18 Densidades de la escama en un lugar de prueba típico, con C. kuvanae Scale decline Insert picture of ck lifestages from C drive Predator build up Aumento del depredador Disminució nen la densidad de la escama

19 Conclusión: los sitios en los cuales la escama aumentó fueron aquellos sin depredadores, en aquellos con depredadores, la escama bajó en Resumen de los efectos de Chilocorus kuwanae en 28 lugares de investigación Depredador presente Depredador ausente No. de lugares en los cuales la escama Aumenta Disminuye No cambia Insert picture of ck lifestages Predator build up from C drive

20 Problemas potenciales con el diseño de los lotes separados por geografía 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 lotes testigo y los de liberaciones debe ser ampliada. A veces esto es realizado agrupando los testigos fisicamente, lo cual va en contra de la asignación al azar.

21 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Métodos de Sin y Con el Agente MÉTODO #3 Medición de densidades de la plaga en el campo vs desnsidades dentro de jaulas que excluyen a los enemgios naturales

22 Jaulas para excluir enemigos naturales Jaulas cerradas para excluir los enemigos naturales (son tratadas con DDT al principio del experimento para matar enemigos naturales iniciales) Un experimento con la escama roja de CA Jaluas abiertas que permiten el acceso a los parasitoides de las escamas Las ramas no enjauladas son testigos del efecto de la jaula 3 tratamientos-jaulas abiertas y cerradas, y ramas sin jaulas

23 Jaulas pequeñas llamadas leaf clip cages pueden ser usadas para evaluar los impactos de parasitoides sobre especies como escamas y moscas blancas

24 Mortalidad de la plaga dentro y fuera de los leaf clip cages Ejemplo #1: Efecto de parasitoides sobre la escama de CA

25 Ejemplo #2 del uso de jaulas para excluir enemigos naturales: el piojo arenoso de cassava (Phenococcus manihoti) en Africa y Epidinocarsis lopezi

26 Note escala logarítmica >97% redución Ejemplo #2: Uso de jaulas para excluir enemigos naturales del piojo arenoso de yuca (Phenococcus manihoti) en Africa

27 Problemas potenciales con el diseño de jaulas para excluir enemigos naturales 1. Temperaturas más altas en jaulas, produciendo desarrollo más rapido y quizás más 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

28 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Métodos de Sin y Con el Agente MÉTODO #4 Aplicación de un plaguicida selectivo

29 Uso de plaguicidas selectivos para excluir enemigos naturales Los plaguicidas deben: 1. Matar el enemigo natural 2. No afectar la plaga 3. No estimular la reproducción de la plaga

30 Ejemplo #1 del uso de químicos selectivos Aumento de 70x en la plaga Uso de DDT para excluir enemigos naturales de la escama roja de CA

31 Uso de carbaryl para excluir depredadores de un ácaro (Pacific mite) en viñedos en CA Ejemplo #2 del uso de químicos selectivos Aumento de 30x en la plaga

32 Ejemplo #3 del uso de químicos selectivos, el piojo arenoso de la yuca

33 Uno de los problemas con el uso de plaguicidas selectivos: hormolygosis 1.2 huev. por testigos 1.6 huev. en el tratamiento con residuos bajos 0.6 huev. en el tratamiento con residuos bajos Los residuos de algunos plaguicidas estimulan la tasa de incremento poblacional en grupos como ácaros y áfidos

34 Problemas potenciales con el diseño de uso de plaguicidas selectivos 1. A veces es difícil encontrar plaguicidas que maten al enemigo natural sin afectar a la plaga (es fácil con malezas) 2. Es probable que los plaguicidas eliminen todo el complejo de enemigos naturales y no solo la especie de interés 3. Algunos plaguicidas estimulan la fertilidad de las plagas, aumentando sus densidades

35 Algunas hormigas que colectan la miel de Homoptera, atacan los enemigos naturales de estos, creando lotes sin enemigos naturales ( biological check method )

36 Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC Usando Tablas de Vida

37 Tablas de vida 1. Son una manera de organizar datos sobre mortalidad por comparación 2. Permiten la comparación de mortalidades causadas por factores diferentes 3. Permiten la separación de factores de mortalidad que actúan en el mismo momento 4. Permiten la detección de factores que actuan con dependencia de densidad positiva (si las tablas están disponibles por una serie de generaciones)

38 Diseños usando tablas de vida 1. Una generación- una descripción de lo que ha 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

39 Tablas por cohortes vs un población natural 1. Cohortes tablas basadas en la mortalidad de un grupo de individuos manipulados o establecidos por el investigador 2. Poblaciones naturales tablas basadas en muestras de un población natural en el campo

40 El efecto de la mobilidad Para insectos que no pueden moverse (como minadores de hojas) es fácil establecer cohortes y encontrarlas más tarde Minas de Phyllonorycter crataegella (Lepidoptera: Gracillariidae) en manzana

41 Cohortes de larvas de Phyllonorycter crataegella (Lepidoptera: Gracillariidae)

42 Una larva pequena de Phyllonorycter crataegella dentro de un mina abierta

43 Pupa de Phyllonorycter crataegella

44 Evidencia de emergencia de palomillas de minas de Phyllonorycter crataegella

45 Una larva del eulophido Sympiesis marylandensis en una mina Larva del parasitoide Huésped muerto

46 Ejemplo de un tabla de vida Qué mortalidad es suficiente para controlar la plaga? R 0 es el mejor indice del efecto sobre la plaga

47 Tablas emparejadas #1- Phyllonorycter crataegella

48 Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas, Buckland, MA, % parasitismo larval Población aumenta por 1.8X Huerta sin plaguicidas

49 Manipulación de la tabla de vida previa de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas, Buckland, MA, 1981, omitiendo el efecto del parasitismo larval Población aumenta 8.6X Huerta sin plaguicidas, parasitimo omitido

50 Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana tratada con plaguicidas, Buckland, MA, La plaga fue resistente a los plaguicidas, pero los parasitoides, no. Popl n aumenta 8.5X Huerta sin plaguicidas, parasitismo eliminado por plaguicidas

51 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 una huerta tratada, faltando parasitoides

52 Tablas de vida emparejadas, ejemplo #2- moscas blancas sobre noche buena en invernaderos B. tabaci, raza B adulto (I) y ninfas (D)

53 Eretmocerus eremicus, un parasitoide de la mosca blanca Bemisia tabaci usado en noche buena via BC por aumento

54 Tablas de vida basadas en cohortes emparejadas han sido usadas para medir el impacto de Eretmocerus eremicus sobre Bemisia tabaci en noche buena en invernaderos Áreas fijadas en hojas son fotografiadas cada 3 días y la sobrevivencia de ninfas especificas es anotada Ninfa de mosca blanca

55 Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena sin liberaciones de parasitoides 75% sobrevivencia (huev--adulto, R 0 = 67 (90 huev./f)

56 Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena con liberaciones de parasitoides 8% sobrevivencia (huev--adulto, R 0 = 7.2 (90 huev./f)

57 Tablas de vida para una serie de generaciones en un solo lugar pueden ser analizadas para detectar factores que actúan con dependencia de densidad positiva

58 Qué es dependencia de densidad positiva?

59 VDB La manera de detectar dependencia de densidad positiva en niveles de mortalidad para una serie de generaciones

60 Qué factor tiene This dependencia is an example de of a densidad multi-equilibrium positiva? model with complex density dependence

61 Mortalidad compensatoria Si una fuente nueva de mortalidad (como una liberación de Trichogramma) es añadida a un sistema, y si hay otro factor 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

62 Construcción de tablas de vida

63 Cómo construir tablas de vida de buena cualidad?

64 Los ejemplos previos de tablas de vida fueron basados en cohortes (grupos de individuos marcados) no en muestras sacadas de poblaciones

65 Cambios en la densidad de estadios de vida de Heliothis a través de dos generaciones

66 Densidad vs. números entrando un estadio de vida sumido por todo un generación

67 Componentes de una Tabla de Vida Datos Usados para Construir una Tabla Número de individuos entrando a cada estadio de vida (lx) Numero de individuos muriendo, por cada causa, en cada estadio 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

68 Para construir tablas de vida, no se usan directamente estimados de densidad Ejemplo: en una generación completa, cuantos huevecillos/m 2 son depositados por la población?

69 Densidad vs Reclutamiento Una prueba en el campo para estimar el reclutamiento y la densidad de huevecillos de Leptinotarsa decemlineata en papa en Massachusetts. Primer paso: marcar un grupo de plantas al azar.

70 Midiendo lx para un estadio Cómo medir todos los huevecillos depositados por planta a través de una generación en una población de este insecto?

71 3. Repetir el proceso 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 todos los huevecillos encontrados en sus muestras de densidad y mantener estas plantas marcadas hasta la siguiente fecha de muestreo. En esta fecha, contar los huevecillos sobres estas plantas.

72 Comparación de reclutamiento y densidad de huevecillos de Leptinotarsa decemlineata en papas en Massachusetts año 1 año 2

73 Reclutamiento vs Densidad Parte del cuadro previo

74 Reclutamiento Total vs Densidad Más Alta año 2, generación 1 Densidad más alta 275 (38% de correcto) año 2, generación (25% de correcto) Reclutamiento total

75 Midiendo dx para un estadio Cómo medir el número total de huevecillos/m 2 parasitados en una generación?

76 Host popl n Loss to death P Imm. Par. popl n Loss to death P P P Host gain/day Imm par. gain/day Loss to next host stage Loss to parasite emgergence from host Midiendo el dx de parasitismo para una plaga es igual que medir el lx para el estadio inmaduro del parasitoide (ver el modelo, en cual el rojizo son adiciones, el verde son perdidas, y el amarillo es el balance de los dos

77 Edovum puttleri, eulofido, un parasitoide de Leptinotara undecemlineata de Colombia

78 Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #1 (d x por parasitismo de E. puttleri por L. decemlineata) 1. Medir l x para los huevecillos de L. decemlineata 2. Medir 2X/semana el # de huevecillos parasitados entre los huevecillos de reclutamiento, para detectar los recientemente parasitados 3. Sumir todos los huevicillos parasitados en esta muestra de reclutamiento (= d x parasitismo) 4. Parasitismo por la generacion (q x en la tabla) es d x parasitismo/l x huevecillos de plaga \

79 El d x de parasitismo y l x de huevecillos de la plaga l x d x q x

80 Cotesia glomerata fue un importante parasitoide de Pieris rapae, una plaga de repollo

81 Larvas de Pieris rapae parasitadas por Cotesia glomerata, y su capullos

82 Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #2 (d x por parasitismo de C. glomerata por larvas de P. rapae ) 1. Medir el l x de la plaga como # de 1 er estadio larval (poco moviemiento entre hojas) usando el método de muestra repetidas 2. Disecar todas las larvas (todos los estadios) sobre plantas de muestras de densidad 3. De las larvas parasitadas (del paso 2), contar como reclutamiento de parasitoide solamente las que contienen huevecillos pequeños (de parasitoide) 4. Sumar todas estas larvas parasitadas (paso tres) y dividir entre el número total de las larvas (paso uno)

83 Una tabla de vida parcial para P. rapae atacado por C. glomerata

84 Es posible formar estimados de valores de l x usando datos de densidades?

85 El método más común para estimar l x usando datos de densidades es el grafico de Southwood Problema: si la mortalidad en el estadio es más alta, el error de su estimado de l x es más grande

86 Cómo distinguir los efectos de dos fuentes de mortalidad que actuan en el mismo momento? Tasas marginales de mortalidad

87 Modelo conceptual del ataque simultáneo de dos fuentes de mortalidad Cómo asignar este grupo en la tabla?

88 La diferencia entre mortalidad aparente y tasa marginal de mortalidad es importante cuando la tasa de mortalidad por cada factor es alta

89 Contando los muertos cuando no hay cadaveres 1. Depredación sobre estadios mobiles 2. Host feeding por parasitoides

90 Ninfas de Hemiptera atacando un gusano Cuando el cadaver del gusano muerto cae al suelo, no habrá nada que indíque su existencia o su muerte

91 Una alternativa es buscar residuos de la presa en los cuerpos de los depredadores Opción 1: ELISA Opción 2: PCR del contenido de las tripas del depredador buscando DNA de la presa

92 Gusano de Phyllonorycter crataegella matado por host feeding de un parasitoide