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Cuban Journal of Agricultural Science
versão On-line ISSN 2079-3480
Cuban J. Agric. Sci. vol.57 Mayabeque 2023 Epub 01-Dez-2023
Ciencia Animal
Artrópodos en la superficie foliar de Platycyamus regnellii (Fabaceae): índice y relaciones ecológicas. Nota técnica
1Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, Montes Claros, Minas Gerais State, Brazil.
2Instituto de Ciencia Animal, San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba
3Instituto Federal de Minas Gerais, Arcos, Minas Gerais State, Brazil.
4Departamento de Agronomia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais State, Brazil
5Departamento de Entomologia/BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais State, Brazil
Platycyamus regnellii es un árbol brasileño utilizado para paisajismo, recuperación de áreas degradadas y su madera para muebles. Se evalúan los índices e interacciones ecológicos entre los grupos de artrópodos en la superficie foliar de P. regnellii. Mayor número de artrópodos fitófagos Orthoptera Tettigoniidae y Tropidacris collaris (Romaleidae), y Hemiptera Pentatomidae; enemigos naturales Hymenoptera Camponotus sp. y Pseudomyrmex termitarius (Formicidae) y Diptera Dolichopodidae; y se observó abundancia y riqueza de especies de insectos masticadores y hormigas protocooperadoras en la cara adaxial de la hoja de plantas de P. regnellii. La abundancia de arañas se correlacionó positivamente con la de insectos masticadores y el número de arañas con la de T. collaris. El conocimiento de la cara foliar, preferida por los insectos herbívoros, ayuda en la correcta aplicación de pesticidas en programas de manejo integrado de plagas.
Palabras-clave: abundancia; diversidad; riqueza de especies; insectos chupadores
Platycyamus regnellii (Fabaceae), originaria de Brasil, se distribuye desde el sur de Bahía hasta los estados de Espírito Santo, Goiás, Minas Gerais, Río de Janeiro, Paraná y São Paulo, especialmente, en los bosques semideciduos de altitud. Esta planta se utiliza para recuperar áreas degradadas y su madera en construcción civil y carpintería, en el tratamiento de fiebre, mala digestión e inapetencia. También como planta medicinal contra la diabetes (Cruz et al. 2022) y, por sus flores vistosas, para el paisajismo en parques y jardines. Además, P. regnellii se puede utilizar en consorcio con pastos para proporcionar sombra al ganado (por ejemplo, confort térmico) y mejorar la calidad de los pastos (reciclaje de nutrientes) (Martins et al. 2008). Sin embargo, la fauna artrópoda de esta planta está poco estudiada con únicamente Phenacoccus sp. (Hemiptera: Pseudococcidae) relacionada como plaga potencial (Gomes 2018).
Los insectos pueden dañar distintas partes de la planta o de sus hojas (cara adaxial y abaxial). El conocimiento de la cara foliar preferida es importante para el control de plagas (Damascena et al. 2017), lo cual es más difícil para quienes viven y se alimentan en la cara abaxial. Los insectos chupadores, en general, prefieren la cara abaxial de la hoja debido a que tiene tejido más blando, epidermis más delgada y nervios más prominentes (Damascena et al. 2017), además de una mayor protección contra factores climáticos (radiación solar) y enemigos naturales. Por otro lado, los artrópodos pueden preferir la cara de la hoja adaxial debido a la menor fuerza aplicada para permanecer en esta cara (Salerno et al. 2018). Las relaciones entre insectos pueden ser intra o interespecíficas, con o sin perjuicio de los individuos involucrados: armónicas (hormigas de protocooperación e insectos chupadores) o cuando al menos uno resulta dañado, discordantes (depredación o competencia) (Leite et al. 2012). Se evaluaron los índices ecológicos (abundancia, diversidad y riqueza de especies) y las interacciones entre los grupos de artrópodos en la superficie foliar de P. regnellii, durante 24 meses, en un área degradada.
El estudio se realizó en un área degradada del “Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG)” en el municipio de Montes Claros, estado de Minas Gerais, Brasil (latitud 16º 51' 38" S, longitud 44º 55' 00" W, altitud 943 m) durante 24 meses (abril 2015 a marzo 2017). El clima de esta zona, según la clasificación climática de Köppen, es tropical seco, con precipitación anual entre 1000 y 1300 mm, invierno seco y temperatura media anual ≥ 18 ºC. El suelo es Neosol Litólico con horizonte Alico (Silva et al. 2020).
Las plántulas de P. regnellii se colocaron en hoyos (40 x 40 x 40 cm) cuando tenían 30 cm de altura, con un espaciamiento de 2 metros entre ellas. El suelo se corrigió con caliza dolomítica, lo que aumentó la saturación basal al 50 %, fosfato natural, yeso, FTE (Oligoelementos fritados), cloruro de potasio y micronutrientes equivalentes a la necesidad determinada en el análisis del suelo. En cada pozo se colocó un total de 20 L de lodos de depuradora deshidratados (dosis única) y se han reportado las características bioquímicas de este fertilizante (Silva et al. 2020). En marzo de 2014 se prepararon plántulas de P. regnellii en un vivero, en bolsas plásticas (16 x 24 cm) con fosfato natural reactivo mezclado con el sustrato en dosis de 160 g, las cuales luego se sembraron en la ubicación definitiva en septiembre del mismo año. Las plántulas fueron regadas dos veces por semana hasta el inicio de la temporada de lluvias (octubre). El diseño fue completamente al azar con 48 repeticiones (plantas), siendo los tratamientos las caras foliares adaxial y abaxial.
Los artrópodos se contaron en las caras de las hojas (adaxial y abaxial) entre las 7:00 y las 11:00 a.m. en eje vertical (partes apical, media y basal) y eje horizontal (norte, sur, este y oeste) del dosel, totalizando 12 hojas/planta/evaluación, en las 48 plantas de P. regnellii, de seis meses de edad, por 24 meses. Los insectos capturados se almacenaron en matraces con alcohol al 70 %, separados en morfoespecies y enviados para su identificación.
Los datos se redujeron calculando promedios por réplica (planta). Los índices ecológicos (abundancia, diversidad y riqueza de especies) se calcularon por especies identificadas en los tratamientos (caras adaxiales y abaxiales) utilizando el software BioDiversity Professional, versión 2 (Krebs 1998). La abundancia y la riqueza de especies son el número total de individuos y especies, respectivamente, en una unidad de muestreo. La diversidad se calculó utilizando la fórmula de Hill’ (1er orden): N1= exp (H’), donde H’ es el índice de diversidad de Shannon-Weaver, calculando la diversidad con el número real de especies.
Los datos de abundancia, diversidad y riqueza de especies de los grupos de artrópodos (fitófagos) se sometieron a una hipótesis estadística no paramétrica, la prueba de rangos con signos de Wilcoxon (P<0.05), utilizando el programa estadístico Sistema de Análisis Estadístico y Genético (SAEG), versión 9.1 (SAEG 2007) (Proveedor: “Universidade Federal de Viçosa”). Las interacciones entre los grupos de artrópodos se evaluaron mediante correlaciones de Spearman (P <0.05) utilizando este programa.
El mayor número de insectos fitófagos Orthoptera Tettigoniidae y Tropidacris collaris (Romaleidae), y Hemiptera Pentatomidae; el de los enemigos naturales Hymenoptera Camponotus sp. y Pseudomyrmex termitarius (Formicidae) y Diptera Dolichopodidae; y se observó abundancia y riqueza de especies de insectos masticadores y hormigas protocooperantes en la cara adaxial de la hoja de P. regnellii. El insecto chupador Phenacoccus sp. (Hemiptera: Pseudococcidae) (≈0.37), el insecto masticador T. collaris (≈0.16) y el enemigo natural Araneidae (≈0.52) fueron los artrópodos con mayor número en las hojas de P. regnellii (tabla 1). La abundancia de arañas se correlacionó positivamente con la de insectos masticadores (r = 0.18, P = 0.04, n = 96), y el número de arañas con el de T. collaris (r = 0.23, P = 0.01, n = 96) en plantas de P. regnellii.
Table 1 Number of individuals (average ± SE) per specie, abundance, diversity, and species richness of phytophagous and pollinator insects and natural enemies in the adaxial and abaxial leaf faces on Platycyamus regnellii (Fabaceae)/plant
| Phytophagous (Class Insecta) | Leaf face | TW* | ||
|---|---|---|---|---|
| Abaxial | Adaxial |
|
||
| Coleoptera (Chrysomelidae): |
0.00 ± 0.00 | 0.04 ± 0.04 | 1.00 | 0.15 |
|
|
0.04 ± 0.02 | 0.02 ± 0.02 | 0.58 | 0.27 |
|
|
0.02 ± 0.02 | 0.08 ± 0.04 | 1.37 | 0.08 |
|
|
0.06 ± 0.03 | 0.04 ± 0.04 | 0.98 | 0.16 |
| Curculionidae: |
0.04 ± 0.02 | 0.02 ± 0.02 | 0.59 | 0.27 |
| Lepidoptera | 0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| Orthoptera (Tettigoniidae) | 0.00 ± 0.00 | 0.27 ± 0.08 | 3.50 | 0.00 |
| Romaleidae: |
0.04 ± 0.02 | 0.27 ± 0.08 | 2.47 | 0.01 |
| Abundance of chewing insects | 0.77 ± 0.14 | 0.21 ± 0.06 | 3.26 | 0.00 |
| Diversity of chewing insects | 0.25 ± 0.12 | 0.20 ± 0.09 | 0.04 | 0.49 |
| Species richness of chewing insects | 0.63 ± 0.10 | 0.21 ± 0.06 | 3.15 | 0.00 |
| Sucking insects | ||||
| Hemiptera (Aleyrodidae) | 0.46 ± 0.26 | 0.04 ± 0.02 | 0.91 | 0.18 |
| Cicadellidae: |
0.00 ± 0.00 | 0.04 ± 0.02 | 1.42 | 0.07 |
| 0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 | |
| Nogodinidae: |
0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| Pentatomidae | 0.00 ± 0.00 | 0.21 ± 0.06 | 3.13 | 0.00 |
| Pseudococcidae: |
0.73 ± 0.51 | 0.00 ± 0.00 | 1.42 | 0.07 |
| Abundance of sucking insects | 0.33 ± 0.09 | 1.19 ± 0.56 | 1.01 | 0.16 |
| Diversity of sucking insects | --- | --- | --- | --- |
| Species richness of sucking insects | 0.31 ± 0.09 | 0.13 ± 0.04 | 1.46 | 0.07 |
| Pollinator (Class Insecta) | ||||
| Hymenoptera (Apidae): |
0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| Natural enemies (Classes Arachnida and Insecta) | ||||
| Araneidae | 0.02 ± 0.02 | 1.02 ± 0.93 | 1.39 | 0.08 |
| Oxyopidae | 0.00 ± 0.00 | 0.04 ± 0.02 | 1.42 | 0.07 |
| 0.08 ± 0.04 | 0.04 ± 0.02 | 0.83 | 0.20 | |
| Salticidae | 0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| 0.08 ± 0.04 | 0.02 ± 0.02 | 1.37 | 0.08 | |
|
|
0.02 ± 0.02 | 0.02 ± 0.02 | 0.00 | 0.50 |
| Sparassidae: |
0.02 ± 0.02 | 0.08 ± 0.05 | 1.03 | 0.15 |
| Tetragnathidae: |
0.02 ± 0.02 | 0.06 ± 0.04 | 0.59 | 0.27 |
| Thomisidae: |
0.04 ± 0.02 | 0.00 ± 0.00 | 1.42 | 0.07 |
| 0.04 ± 0.02 | 0.00 ± 0.00 | 1.42 | 0.07 | |
| Abundance of spiders | 1.31 ± 0.93 | 0.33 ± 0.09 | 0.35 | 0.37 |
| Diversity of spiders | 0.17 ± 0.06 | 0.23 ± 0.10 | 0.07 | 0.47 |
| Species richness of spiders | 0.33 ± 0.08 | 0.45 ± 0.15 | 0.09 | 0.47 |
| Diptera (Dolichopodidae) | 0.00 ± 0.00 | 0.17 ± 0.07 | 2.52 | 0.01 |
| Hymenoptera (Braconidae) | 0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| Vespidae: |
0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.0 | 0.15 |
| Formicidae: |
0.02 ± 0.02 | 0.04 ± 0.02 | 0.58 | 0.27 |
|
|
0.00 ± 0.00 | 0.15 ± 0.05 | 2.73 | 0.00 |
|
|
0.00 ± 0.00 | 0.04 ± 0.04 | 1.00 | 0.15 |
|
|
0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
|
|
0.00 ± 0.00 | 0.02 ± 0.02 | 1.00 | 0.15 |
| 0.00 ± 0.00 | 0.10 ± 0.04 | 2.29 | 0.01 | |
| Abundance of protocooperanting ants | 0.38 ± 0.10 | 0.02 ± 0.02 | 3.64 | 0.00 |
| Diversity of protocooperanting ants | 0.03 ± 0.03 | 0.03 ± 0.03 | 0.00 | 0.50 |
| Species richness of protocooperanting ants | 0.35 ± 0.09 | 0.02 ± 0.02 | 3.64 | 0.00 |
*TW= Test of Wilcoxon. §VT= value of test. n= 48 per treatment. --- = not generated.
Recientemente, una investigación en Brasil informó al insecto chupador Phenacoccus sp. (Hemiptera: Pseudococcidae) como el fitófago más abundante en plantas de P. regnellii (Souza et al. 2021) y con el mayor porcentaje Índice de Importancia-Producción Desconocida en hojas de P. regnellii (Leite 2022).
El mayor número de insectos fitófagos Pentatomidae, Tettigoniidae y T. collaris, y de los enemigos naturales Camponotus sp., Dolichopodidae y P. termitarius, así como la abundancia y riqueza de especies de insectos masticadores y hormigas protocooperantes se observó en la cara adaxial de la hoja en plantas de P. regnellii. Esto se debe, probablemente, a la menor fuerza aplicada por estos artrópodos para permanecer en esta cara y a la ausencia de tricomas en ellas. La elección de la cara foliar adaxial, quizás, se deba a las características foliares de las plantas de P. regnellii, que son pinnadas trifoliadas (en forma de pluma) con folíolos laterales elípticos (9-15 cm de largo y 6.5- 10 cm de ancho) y el central es mayoritariamente elíptico (14-25 de largo y 10-19 cm de ancho) y, principalmente, con vello denso en el abaxial (Moura et al. 2016), tal vez como fuente de resistencia a la mayoría de los artrópodos en esta última superficie foliar. Las características de la hoja de la planta huésped, como vellosidad, con forma regular o no, rugosidad, contenido de cera y tipo y número de venas, pueden afectar al insecto, eligiendo la cara de la hoja (adaxial o abaxial) que requiere menos fuerza aplicada para caminar (Salerno et al. 2018).
Una gran cantidad de Phenacoccus sp. en plantas de P. regnellii puede ser un problema debido a que este insecto chupador es considerado como plaga de Abelmoschus esculentus (Malvaceae), Amaranthus flavus (Amaranthaceae), Bidens pilosa (Asteraceae), Carica papaya (Caricaceae), Gossypium hirsutum (Malvaceae), Manihot esculenta (Euphorbiaceae), Solanum lycopersicum (Solanaceae) y Vitis vinifera (Vitaceae). Este insecto causa necrosis en los tejidos apicales, reduce la tasa fotosintética, afecta el crecimiento de las hojas (con amarillamiento y caída de estas), impactando negativamente la producción de la planta (e.g. M. esculenta) (Schulthess 1991, Culik et al. 2007 y Santos y Peronti 2017). La gran cantidad del insecto masticador T. collaris en plantas de P. regnellii confirma su polifagia, que daña las plantas de Acacia mangium (Fabaceae), Casuarina glauca (Casuarinaceae) y Leucaena leucocephala (Fabaceae) (Poderoso et al. 2013, Damascena et al. 2017 y Silva et al. 2020). El realce de las arañas, familia Araneidae, en las plantas de P. regnellii, se debe a su hábito depredador generalista, lo que reduce el daño de insectos, principalmente defoliadores, en los agroecosistemas de Estados Unidos (Landis et al. 2000), en los árboles de Caryocar brasiliense (Caryocaraceae), en cerrado y pastizales, en Brasil (Leite et al. 2012), en sistemas silvopastoriles L. leucocephala - Megathyrsus maximus (Poaceae), en Cuba (Valenciaga et al. 2020), y los de Lycosidae y Linyphiidae en campos de Hordeum vulgare (Poaceae) en diferentes paisajes en Uppsala, Suiza (Öberg et al. 2008), Ctenidae en Italia (Venturino et al. 2008) y Oxyopidae en árboles de A. mangium (Silva et al. 2020).
La correlación positiva entre la abundancia de arañas y la de insectos masticadores, y la del número de arañas con la de T. collaris en plantas de P. regnellii se debe, probablemente, a que los depredadores siguen a sus presas, como se observó en C. brasiliense, L. leucocephala y en árboles de Pistacia lentiscus (Anacardiaceae) (Damascena et al. 2017). Las arañas se alimentan de insectos en sistemas naturales y agrícolas (Venturino et al. 2008), y a menudo reducen la defoliación y las minas en las plantas, como se relaciona con los árboles de C. brasiliense (Leite et al. 2012).
Se concluye que la mayor riqueza de especies y el mayor número de insectos masticadores (T. collaris) y hormigas protocooperantes (P. termitarius) en la cara adaxial de la hoja de las plantas de P. regnellii se deben, probablemente, a la menor fuerza requerida para caminar y la ausencia de tricomas (factor de resistencia). El mayor número de Phenacoccus sp. y T. collaris en plantas de P. regnellii es motivo de preocupación, ya que estos insectos son plagas en varios cultivos. Las arañas (Araneidae), enemigos naturales, mostraron mayor número de individuos en las hojas de las plantas de P. regnellii y siguieron a sus presas, siendo importantes en el control biológico.
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Recibido: 11 de Enero de 2023; Aprobado: 26 de Octubre de 2023
