31 Mar Insectos, arañas y otros artrópodos de fincas de cultivo ecológico de maíz de Galicia
PROYECTO AGRIECO
Insectos, arañas y otros artrópodos de fincas de cultivo ecológico de maíz de Galicia
La agricultura convencional es una amenaza para la conservación de la biodiversidad. La combinación de grandes superficies de monocultivos herbáceos con plaguicidas y otros agroquímicos ocasiona la desaparición de especies y la dominancia de algunas de ellas, ya sean hierbas adventicias o fauna compatible con cultivos anuales, tolerantes a estas condiciones. Frente a estos agroecosistemas con comunidades biológicas empobrecidas, la producción ecológica de alimentos es una alternativa impulsada por el Pacto Verde Europeo valiosa para la protección de la biodiversidad y la seguridad alimentaria. Los autores revelan la riqueza y variedad de la entomofauna de cultivos de maíz bajo condiciones ecológicas en Galicia, y destacan su importancia en el control natural de plagas.
La Política Agrícola Común (PAC) de la Unión Europea evolucionó desde el enfoque productivista con métodos intensivos de la década de los ochenta a la PAC 2023-2027, que procura una producción más sostenible, con más protección ambiental, como consecuencia del Pacto Verde Europeo.
Por ello, “contribuir a la protección de la biodiversidad, potenciar los servicios ecosistémicos y conservar los hábitats y los paisajes” es uno de los objetivos específicos de esta PAC reformada, que requiere a los Estados miembros un plan estratégico para aplicarla.
Macho de ciervo volante (Lucanus cervus), el escarabajo más grande de Europa.
La Comisión Europea aprobó el 31 de agosto de 2022 el Plan Estratégico de la PAC (PEPAC) de España. Promueve la meta de un 20% de superficie con agricultura ecológica en 2030, así como apoyar la conservación y mejora de la Red Natura 2000, para contribuir al desarrollo rural sostenible y a frenar la pérdida de biodiversidad.
El maíz es un ejemplo de cultivo a potenciar en España debido a la dependencia significativa de la importación, según el PEPAC. El cultivo de maíz en Galicia tiene además una importancia estratégica, ya que existe la oportunidad de recuperar miles de hectáreas abandonadas con una buena aptitud para este fin.
Cultivo ecológico de maíz en O Irixo (Ourense).
Uso de plaguicidas
De acuerdo con el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, en 2019 en España el gasto en plaguicidas en cultivos de maíz convencional fue alrededor de 92 euros por hectárea. Teniendo en cuenta que la superficie de unas 340.000 hectáreas de maíz cultivadas en España, el volumen de gasto anual en pesticidas supera la friolera cifra de 31 millones de euros.
Reducir el uso de productos fitosanitarios en agricultura significa disminuir el riesgo de contaminación difusa y efectos tóxicos, perjudiciales para la salud humana y la biodiversidad. Los plaguicidas sintéticos son sustancias químicas intrínsecamente peligrosas. Sin embargo, la producción convencional de maíz en Galicia –sobre todo de maíz forrajero– aplica habitualmente herbicidas e insecticidas para el control de ‘malas hierbas’ y plagas de artrópodos.
Escarabajo de la patata (Leptinotarsa decemlineata), especie de la familia crisomélidos, en un cultivo de maíz en la provincia de Ourense.
La terbutilazina, por ejemplo, es una sustancia activa fitotóxica usada para controlar muchas especies de plantas anuales comunes en los cultivos de maíz, antes o después de su emergencia. También se usa en Galicia un piretroide granulado que se aplica y entierra al sembrar el maíz, una toxina para el sistema nervioso de los insectos.
La Fundación Matrix aplica técnicas de cultivo ecológico para favorecer la biodiversidad y asegurar la calidad y seguridad alimentaria (Cuadro 1). La fauna presente en los cultivos de maíz es fundamental para asegurar su rendimiento, destacando el importante papel que desempeñan los artrópodos.
Los artrópodos terrestres son un grupo de pequeños animales invertebrados, de milímetros o pocos centímetros, al que también podemos referirnos como entomofauna. Han tenido un éxito evolutivo inmenso, pues cuenta con más de 1.300.000 especies descritas, de las cuales alrededor de un millón corresponden únicamente a insectos. También son artrópodos, entre otros organismos: las arañas, opiliones y ácaros (arácnidos); las cochinillas de la humedad, y los milpiés, ciempiés y otros parientes (miriápodos). Viven en todo tipo de hábitats, incluyendo los cultivos agrícolas o agroecosistemas.
Muchas de estas especies son desconocidas para la ciencia y, sobre todo, muy poco conocidas y valoradas por la sociedad. Las arañas incluso causan repulsión a muchas personas. En la Península Ibérica se han descrito alrededor de 1.500 especies de arañas, y Galicia está en gran parte inexplorada, aunque cuenta con varias especies endémicas.
Por desgracia, a lo largo de las últimas décadas se ha producido un gran declive en las poblaciones de especies de artrópodos. Esto implica un gran problema para la agricultura y la conservación de la biodiversidad, ya que la comunidad local de especies de artrópodos de los ecosistemas terrestres, y en particular de los agroecosistemas, es fundamental. Sus especies participan en el reciclaje de nutrientes, el mantenimiento de la estructura y propiedades físico-químicas del suelo, la polinización de plantas, la dispersión de semillas, el control de la abundancia de las poblaciones de otros animales (control de plagas agrícolas) y son una importante fuente de alimentación para aves, reptiles y anfibios, entre otras especies de la fauna local.
No obstante, aunque hay especies de artrópodos que pueden causar grandes daños, económicos –a las plantas cultivadas– y a la salud pública, a veces la solución a sus impactos negativos está en la naturaleza: otras especies distintas de artrópodos pueden controlar su abundancia, son los enemigos naturales de las plagas (Cuadro 2).
Por este motivo es tan importante el mantenimiento y conservación de la diversidad biológica en estos agroecosistemas, de forma que las comunidades que los conforman se encuentren en equilibrio y exista regulación entre sus poblaciones, sin necesidad de la aplicación de productos tan perjudiciales como son los plaguicidas.
La agricultura ecológica utiliza los propios servicios ecosistémicos para su sostenibilidad. El servicio de regulación de plagas es gratuito y reduce costes de producción agrícola, rehusando riesgos y perjuicios ambientales. Evita la contaminación ambiental por el uso de sustancias químicas que pueden ser tóxicas para la salud humana por sus residuos, y cuyo impacto indirecto disminuye la diversidad de artrópodos y otros organismos.
Especie de ‘hormiga león’ (mirmeleóntido), insecto depredador de otros insectos, en una planta de maíz.
Control natural de plagas por artrópodos
La mayoría de las especies de organismos fitófagos (consumidores de plantas o herbívoros) de cualquier agroecosistema pertenece al grupo de artrópodos. Si su abundancia o densidad poblacional es excesiva o anómalamente alta, el consumo de materia vegetal puede producir daños a los cultivos agrícolas. El concepto de plaga es muy usado en agronomía (Cuadro 2).
Los insecticidas a menudo producen efectos letales indiscriminados, porque son muy poco o nada selectivos. Diezman las poblaciones de plagas de insectos perjudiciales para un cultivo, pero también las de aquéllos que son enemigos naturales de las propias plagas. La consecuencia es un empobrecimiento local de la abundancia y diversidad de la comunidad de artrópodos, que es general si se usan a escala de paisaje o comarcas agrícolas.
La aplicación repetida de insecticidas como técnica de protección de cultivos causa la extinción local de muchas especies de artrópodos, en realidad hace más vulnerable al agroecosistema y dependiente del uso de plaguicidas. Esto resulta porque a veces se torna más proclive a los daños por plagas por el desarrollo de resistencia de la especie diana (plaga principal) a los productos fitosanitarios, al retorno de la propia plaga o incluso a la aparición de otras plagas secundarias.
A veces el control de insectos perjudiciales puede ser contraproducente y, como se dice, el remedio es peor que la enfermedad.
Ejemplar de mariquita (coccinélido), depredador de pulgones, cochinillas, ácaros y otras plagas de artrópodos, sobre una hoja de maíz de una finca de Ourense.
Un insecticida usado para controlar una especie de mosquita blanca (Bemisia tabaci), un hemíptero considerado una de las 100 especies exóticas invasoras más dañinas del mundo por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, ha demostrado este efecto contraproducente de los insecticidas. Este insecto chupador de savia debilita las plantas de muchas especies cultivadas y promueve su infección por virus y hongos. La aplicación de insecticidas en bajas dosis para su control, propiciaba el estrés de esta mosquita blanca y estimulaba su reproducción. Su aplicación reiterada causó multirresistencias a insecticidas y hoy esta mosquita blanca es una pesadilla en agricultura.
Curiosamente, el cultivo de maíz asociado o intercalado a otros cultivos agrícolas produce un efecto barrera protector del cultivo principal de daños por mosquita blanca, además de promover su control natural por artrópodos depredadores asociados al maíz.
El cultivo agrícola convencional con plaguicidas cambia la composición de la entomofauna. Por ejemplo, un inventario de la comunidad de artrópodos de cultivos de maíz en el Páramo de León realizado por la Fundación Matrix permitió reconocer diferencias de composición entre comunidades bajo cultivo convencional y ecológico. En el cultivo convencional predominaban los quironómidos –una familia de insectos dípteros– y los linífidos –una familia de arañas–, mientras que en el cultivo ecológico son más escasos dichos dípteros y más abundantes las arañas mencionadas.
La agricultura ecológica pone en valor la conservación de la comunidad de artrópodos de los agroecosistemas (Cuadro 3). En este sentido, es importante subrayar el papel que las infraestructuras verdes asociadas a los campos agrícolas, tan características del paisaje rural de Galicia, como setos y árboles en los márgenes, humedales, prados, ‘touzas’, bosques y otros elementos de la matriz territorial circundante, incluidos otros elementos como cercados de piedra y vegetación de ribera de arroyos y ríos. Constituyen hábitats para artrópodos polinizadores, depredadores y otra fauna silvestre ‘auxiliar’ de la producción sostenible de alimentos. Esta es una de las causas que explican la mayor biodiversidad de los paisajes de grano fino en Europa, con parcelas agrícolas de poca extensión, que otros con parcelas agrícolas de mayor tamaño.
Vista aérea de labores agrícolas en una finca situada dentro de la Zona de Especial Conservación Baixo Miño en Tomiño (Pontevedra).
Cómo controlan las plagas los artrópodos
Los artrópodos tienen la capacidad de controlar las plagas agrícolas de dos maneras principalmente (Cuadro 4).
La primera, y la más evidente, es la depredación. Podríamos pensar que el grupo biológico que más impacto tiene sobre los insectos son las aves, sin embargo, algunos estudios demuestran que únicamente el grupo de las arañas ya consume muchísimas más toneladas de insectos que las aves.
El consumo de insectos por parte de las aves oscila entre 400 y 500 millones de toneladas anuales, mientras que el de las arañas se encuentra en un rango entre 400 y 800 millones de toneladas anuales. Además, si tenemos en cuenta otros animales depredadores, como insectos, ácaros o ciempiés, entre muchos otros ejemplos de artrópodos, la cifra de consumo de insectos sería aún mayor
Ejemplar de la araña Argiope bruennichi en un cultivo de maíz de la provincia de Ourense.
Entre los grupos de artrópodos depredadores encontramos animales muy típicos y reconocibles, como por ejemplo arañas, hormigas, mariquitas o mantis religiosas.
La segunda forma de control de plagas son los insectos parasitoides. Estos invertebrados tienen un ciclo vital muy tétrico, parece sacado de una película de terror. Un adulto de un insecto parasitoide busca a un insecto al que inyecta un veneno paralizante; después pone huevos en su interior que, al eclosionar dan lugar a larvas que se alimentan del insecto hospedador mientras está aún vivo. Comienzan devorando los órganos más prescindibles y prosiguen hasta consumir por completo sus tejidos interiores, causando finalmente la muerte de su hospedador. Después, emergen del cadáver del insecto, que se denomina “momia”, y continúan su ciclo vital.
El uso de esta forma de control de plagas agrícolas de insectos como un instrumento técnico y método biológico es muy utilizado en determinados cultivos. Con este fin se usan parasitoides con ciclos biológicos muy específicos, selectivos de las especies dañinas de las plantas cultivadas, sin afectar a otras especies de entomofauna.
El método de utilizar seres vivos para combatir las plagas se denomina como control biológico, y lleva usándose siglos. El primer uso del que se tiene registro fue en el año 300 en China, donde utilizaron colonias de hormigas para proteger los cítricos de los ataques de plagas de insectos.
¿Qué plagas de insectos presentan los cultivos de maíz?
Al igual que en la inmensa mayoría de cultivos agrícolas herbáceos, el maíz es susceptible de sufrir daños por una gran variedad de animales, no sólo artrópodos (Cuadro 4).
Efectos del taladro (Ostrinia nubilalis) en una planta de maíz.
Podemos destacar el taladro del maíz, que es un término usado para varias especies distintas, como por ejemplo Ostrinia nubilalis o Sesamia nonagrioides. Cuando hablamos de esta plaga, nos referimos a las orugas de polilla que, además de alimentarse de los granos de la mazorca de maíz, producen daños en el tallo de la planta y aumentan la probabilidad de enfermedades por bacterias y hongos.
El taladro es probablemente la plaga del maíz con mayor impacto a nivel mundial, causando pérdidas de alrededor del 7% de la producción mundial. Un estudio realizado en la provincia de Pontevedra demuestra que los daños son mucho mayores en localidades de costa, donde el número de plantas afectadas es superior al 50%.
Las medidas que se toman para prevenir esta plaga son la rotación de cultivos y el picado y enterrado de rastrojos, para reducir la supervivencia de las larvas invernantes.
Otro tipo de insectos que puede perjudicar la producción de maíz es el pulgón verde del maíz. Poblaciones de varias especies de este áfido pueden aparecer de manera masiva y alimentarse de la savia de la planta, produciendo una pérdida de vigor de la planta, lo que puede traducirse en un menor rendimiento agronómico. Además, esta plaga también propicia la infección de ciertos hongos.
Los insectos no son el único grupo de artrópodos en el que encontramos plagas que afectan al maíz. Es el caso de la ‘araña roja’ (Tetranychus urticae), que a pesar de su nombre no es una araña sino un ácaro. Estos pequeños animales se alimentan del parénquima de las hojas, lo que acaba formando varias zonas de color blanco que terminarán por secar la hoja.
El equipo de la Fundación Matrix realizó una serie de muestreos en el marco del proyecto de I+D AGRIECO para inventariar la composición de entomofauna en 21 fincas de cultivo ecológico de maíz situadas en Pontevedra y Ourense. Encontró varios ejemplares de las especies de plagas mencionadas. Este estudio es muy necesario, ya que no se conoce ningún otro publicado que realice un inventario ecológico de la entomofauna en cultivos agrícolas de Galicia. AGRIECO Cuenta con apoyo del MITERD, el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación y, en particular, la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición.
Además de las plagas anteriores, en España también hay algunas que no fueron encontradas en el inventario de la Fundación Matrix, como por ejemplo la diabrótica (Diabrotica virgifera), uno de los escarabajos que más daño han causado al maíz en Norteamérica. Esta plaga apareció por primera vez en España en 2021, pero afortunadamente todavía no está muy extendida por la Península Ibérica.
Sin embargo, la presencia puntual de algunos individuos de estas especies no significa que estas especies constituyan necesariamente una plaga. La abundancia de estas especies de insectos es muy baja, lo que significa que sus poblaciones están siendo controladas de manera natural por otras especies. Esto es consecuencia probablemente de las interacciones ecológicas con otras especies de artrópodos y aves, que controlan sus poblaciones.
Búsqueda activa de entomofauna mediante trampas atrayentes con luz y realización de transectos en un cultivo ecológico de maíz (Pontevedra).
Inventario ecológico de artrópodos de cultivos de maíz
La composición de especies de artrópodos de los agroecosistemas de Galicia es muy poco conocida. Conviene valorarla por su extraordinaria riqueza, taxonómica o de diferentes tipos morfológicos de artrópodos, y funcional, de diferentes tipos de alimentación y relación con otros artrópodos.
Figura 1. Familias de artrópodos presentes en 11 cultivos de maíz de Ourense ordenadas en sentido descendente de menor a mayor abundancia relativa de individuos. Se clasifican en cinco categorías funcionales, cuya composición se sintetiza en el diagrama de sectores.
Los artrópodos se agrupan en numerosas familias. La familia es una categoría taxonómica que agrupa especies afines por su morfología y origen evolutivo.
Como se ha mencionado, en el proyecto de I+D AGRIECO se realizó un inventario ecológico cuantitativo en el conjunto de agroecosistemas estudiados. Un mismo esfuerzo de muestreo mediante trampas de caída, en 21 fincas de Pontevedra y Ourense, y un laborioso trabajo de laboratorio, permitió identificar 114 familias de artrópodos en total. No obstante, las fincas de cada provincia mostraron una composición diferente, se detectaron alrededor de 70 familias de artrópodos en cada una, compartiendo alrededor de la mitad de ellas.
Esta alta cifra expresa la variedad o riqueza regional de esta entomofauna y es indicadora de la riqueza de especies de artrópodos de los cultivos ecológicos en Galicia.
La abundancia relativa de las especies en el conjunto de fincas cultivadas con maíz de cada provincia se ilustra en la Figura 1 y la Figura 2.
En Ourense, 60 de las 70 familias de artrópodos presentan una pequeña proporción de individuos, inferior al 1% (Figura 1). Hay numerosos tipos diferentes de artrópodos, pero poco abundantes. Cuatro familias de insectos son más abundantes, varían entre el 9% y 25% del total de individuos: formícidos (hormigas); carábidos (escarabajos depredadores), crisomélidos (escarabajos fitófagos), y cicadélidos (fitófagos del orden hemípteros, que incluye los chinches).
También son destacables los tetraníquidos (pequeños ácaros fitófagos) y los licósidos (‘arañas lobo’, depredadores), con alrededor del 14% y 5%, respectivamente.
En los cultivos de maíz de Ourense cuatro de cada 10 artrópodos son fitófagos, el 26% son omnívoros (depredadores o fitófagos) y más de un 20% son sólo depredadores de otros artrópodos. La variedad de categorías funcionales de artrópodos se completa con parásitos o parasitoides y descomponedores, grupos que representan menos del 7% del total.
En Pontevedra, 61 de las 72 familias de artrópodos también presentan una pequeña proporción de individuos, inferior al 1% (Figura 2). Las mismas cuatro familias de insectos son las más abundantes, varían entre el 6% y 26% del total de individuos. También destaca la abundancia relativa de ‘arañas lobo’, más relevante que en Ourense, con alrededor del 18%.
Figura 2. Familias de artrópodos presentes en 10 cultivos de maíz de Pontevedra ordenadas en sentido descendente de menor a mayor abundancia relativa de individuos. Se clasifican en cinco categorías funcionales, cuya composición se sintetiza en el diagrama de sectores.
En los cultivos de maíz de esta provincia, en cambio, alrededor de la quinta parte de artrópodos son fitófagos, un tercio son omnívoros (depredadores o fitófagos) y más de un 40% son depredadores de otros artrópodos. Parásitos o parasitoides y descomponedores también representan una baja proporción sobre el total.
Los artrópodos constituyen complejas redes tróficas dentro de los agroecosistemas, existiendo numerosas interacciones interespecíficas que regulan la abundancia de sus poblaciones. La variedad de tipos funcionales de enemigos naturales de artrópodos en cultivos ecológicos contribuye al control de plagas agrícolas de insectos.
De los 21 cultivos de maíz, 11 fincas se ubican dentro de espacios pertenecientes a la Red Natura 2000 o en sus proximidades. En concreto, las fincas de Ourense están dentro o próximas a la zona especial de conservación (ZEC) Veiga de Ponteliñares (integrada en la Zona de Especial Protección para las Aves A Limia). Las fincas de Pontevedra, a la ZEC Baixo Miño. Este hecho subraya la relevancia y efectos beneficiosos de la agricultura ecológica para conservar la entomofauna y la diversidad biológica en general.
Gdo. Óscar García Tuesta, Investigador de la Fundación Matrix
Gda. Jéssica Groba, Investigadora de la Fundación Matrix
Dr. Javier Montalvo, Profesor de Ecología en la Universidad de Vigo y Director de la Fundación Matrix
Artículo divulgativo del proyecto de investigación AGRIECO, desarrollado en el marco de las subvenciones del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico y del Programa INVESTIGO, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia de la Xunta de Galicia financiado por la Unión Europea – Next Generation EU, realizado por la Fundación Matrix, Investigación y Desarrollo Sostenible con la colaboración de la Universidad de Vigo.
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