¿El incremento en la temperatura ambiental reduce el éxito del control biológico por parasitoides en el pulgón de los cereales Sitobion avenae Fabricius (Hemiptera: Aphididae)?

Abstract

El alto uso de pesticidas a nivel mundial es un tema que genera cada vez más preocupación en la agricultura moderna, lo que ha llevado a buscar alternativas más sustentables para el control de especies plagas. De esta forma, el control de plagas mediado por agentes biológicos cobra gran relevancia. Un factor que podría afectar la eficiencia de controladores biológicos es el cambio climático, el que se ha vinculado con el incremento en el número de episodios de temperaturas extremas a nivel mundial, cambio que está afectando tanto a las plagas como a sus controladores. El trigo (Triticum aestivum L.) es uno de los cereales más cultivados en el mundo y en Chile. Entre las especies de insectos más perjudiciales para el cultivo de trigo se encuentran los áfidos, especialmente los pertencientes a la especie Sitobion avenae Fabricius (Hemiptera: Aphididae). Se ha reportado que el principal controlador biologico de S. avenae es la avispa parasitoide Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae). En esta tesis se busca entender la efectividad del control biológico bajo un escenario de cambio global caracterizado en los últimos años por mayores temperaturas medias y mayor número de eventos de temperaturas extremas (>30°C) en campos de cereales. Para esto se hipotetizó que el incremento de la temperatura ambiental reduce el éxito del control biológico por parasitoides en el pulgón de los cereales S. avenae. Para probar esta hipótesis, se estudió cómo las temperaturas medias, mínimas y máximas afectan la tasa de parasitismo total (comprendiendo todas las especies de parasitoides), y específicamente la proporción de parasitoides A. ervi en S. avenae durante la temporada 2017 (septiembre – diciembre). Este estudio incluyó campos de trigo primaveral en tres localidades de la Región del Maule ubicadas en áreas con distintos tipos de clima (secano costero, valle y pre-cordillera). La tasa de parasitismo total mostró diferencias significativas para rangos de temperaturas máximas y medias, pero no para temperaturas mínimas, observándose una mayor tasa de parasitismo total a temperaturas de entre 17-20°C. Por otro lado, las temperaturas máximas no tuvieron un efecto significativo sobre la proporcion de individuos A. ervi emergidos. En contraste, fueron las temperaturas medias y mínimas las que se asociaron con una mayor proporción de avispas A. ervi cuando las temperaturas mínimas fluctuaron entre 3-7°C y las medias entre 10-15°C. Sorepresivamente, los resultados muestran que las temperaturas máximas durante la temporada estudiada estuvieron por debajo de lo observado para temporadas anteriores, con escasos episodios de temperaturas por sobre los 30°C. A pesar de ello, se pudo constatar que la avispa A. ervi tendría un rol más importante en controlar a S. avenae temprano en la temporada, cuando las temperaturas son más bien bajas, disminuyendo su rol a medida que la temporada avanza. Si bien la hipótesis planteada en esta tesis no pudo ser probada debido a las menores temperaturas máximas observadas, los resultados obtenidos brindan importante información acerca de la dinámica interacción entre parasitoides y la temperatura a nivel de campo./ABSTRACT: The high use of pesticides worldwide is a fact that generates more and more concern in the modern agriculture, which has led to search for more sustainable alternatives for the control of pests. In this way, pest control mediated by biological agents becomes very important. One factor that could affect the efficiency of biological controllers is the climate change, which has been linked to the increase of the number of episodes of extreme temperatures arround the world, a change that is affecting both pests and their controllers. Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most cultivated cereals in the world and in Chile. Aphids, especially those belonging to the species Sitobion avenae Fabricius (Hemiptera: Aphididae), are among the most harmful insect species for wheat fields. It has been reported that the main biological controller of S. avenae is the parasitoid wasp Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae). This thesis seeks to understand the effectiveness of biological control under a scene of global change, characterized in recent years by higher average temperatures and higher number of events of extreme temperatures (> 30 ° C) in cereal fields. For this purpose, it was hypothesized that the increase in environmental temperature reduces the success of biological control by parasitoids in the aphid S. avenae. To test this hypothesis, it was studied how average, minimum and maximum temperatures affect the total parasitism rate (including all parasitoid species), and specifically the proportion of A. ervi parasitoids in S. avenae, during the 2017 season (September - December). This study included spring wheat fields in three locations in the Maule Region located in areas with different types of climate (coastal range, central valley and pre-andes piedmont). The total parasitism rate showed significant differences for maximum and average temperature ranges, but not for minimum temperatures, observing a higher rate of total parasitism at temperatures between 17-20 ° C. On the other hand, maximum temperatures did not have a significant effect on the proportion of A. ervi individuals emerged. In contrast, it was the average and minimum temperatures that were associated with a greater proportion of A. ervi wasps when the minimum temperatures fluctuated between 3-7 ° C and the average between 10-15 ° C. Surprisingly, the results show that the maximum temperatures during the studied season were below what was observed for previous seasons, with few episodes of temperatures above 30 ° C. Despite this, it was found that the A. ervi wasp would have a more important role in controlling S. avenae early in the season, when temperatures are rather low, decreasing its role as the season progresses. Although the hypothesis proposed in this thesis could not be proved due to the lower maximum temperatures observed, the results obtained provide important information about the dynamic interaction between parasitoids and the temperature at the field conditions.