Bemisia tabaci es una plaga clave en el cultivo del pimiento. Los daños que provoca son debidos a la actividad alimentaria, tanto de las larvas como de los adultos. Para la aplicación de estrategias de control es necesario disponer de métodos de muestreo para ambos estados de desarrollo. En el presente trabajo se estudia, en primer lugar, la distribución espacial de adultos y larvas del 4º estadío-pupa de B. tabaci en el cultivo de pimiento en invernadero, buscando el estrato foliar de la planta más idóneo donde efectuar el muestreo, y en base a éste se proponen diferentes procedimientos de muestreo para la estimación de la densidad poblacional, basados en la observación directa sobre las hojas.
INTRODUCCIÓN
Para la elaboración del presente trabajo se realizaron muestreos en cuatro invernaderos experimentales situados en la comarca del Campo de Cartagena (Murcia) durante cuatro campañas (98-02). La estrategia de control de plagas se basó en la suelta de auxiliares, a excepción de uno de los invernaderos durante la campaña 2000-01, que fue exclusivamente con fitosanitarios. En cada uno de los invernaderos se realizaron muestreos semanales consistentes en el conteo del número de adultos y L4-pupas de B. tabaci.
No se contaron huevos y larvas de 1º, 2º y 3º estadío por su dificultad de observación directa en campo. En cada muestreo se tomaron al azar entre 30 y 90 plantas distribuidas por todo el invernadero. El número de plantas muestreadas en cada invernadero era constante y estaba condicionado por el tamaño del invernadero y por la realización de otros ensayos paralelos. Cada planta se dividía en tres estratos, estrato superior, medio e inferior, los cuales no correspondían con una medida exacta de longitud, sino que variaba en función de la altura, correspondiendo aproximadamente a un tercio de la altura total. De cada estrato se tomó, al azar, una hoja y se contaron los individuos.
Este procedimiento de muestreo es el que tradicionalmente se ha venido empleando en la zona para el seguimiento de ésta y otras plagas foliares y es el contemplado actualmente en diferentes normas de Producción Integrada en el cultivo del pimiento. En cada hoja se contabilizaron, independientemente, el número de adultos y de L4-pupas. Primero se contaron los adultos girando cuidadosamente la hoja, para evitar el vuelo. El conteo se realizó a primera hora de la mañana para evitar que los adultos estuvieran activos y huidizos, evitando también realizar muestreos después de labores culturales como entutorado, recolección, o tratamientos fitosanitarios. Las L4-pupas se contaron con ayuda de una lupa cuenta-hilos. A lo largo de cuatro campañas, entre los meses de febrero a agosto se realizaron 180 muestreos, examinando 32.112 hojas en 10.704 plantas.
Agregación espacial
Los índices de Taylor (1961) obtenidos, tanto globales como por estratos (Tabla 1), son siempre mayores que 1 (P > 95%), lo que supone un comportamiento agregativo de la especie. Los calculados a partir de individuos por hoja, presentan niveles similares dentro de cada estado, entre 1,60 y 1,68 en los adultos, y entre 1,52 y 1,56 en las L4-pupas. Se calcularon también, para el desarrollo de procedimientos de muestreo, los índices de la suma de los individuos de las tres hojas examinadas de cada planta, resultando ser ligeramente inferiores a los anteriores, la causa de ello es la eliminación de la parte de la variabilidad debida a la diferencia entre estratos.
Distribución por estratos
Se ha estudiado la distribución por estratos de los adultos y larvas para seleccionar el estrato idóneo para el muestreo. En el estudio se han empleado solamente aquellas plantas con presencia de individuos en alguna de las tres hojas muestreadas. Se ha aplicado el test de Friedman y el análisis de varianza para comprobar si existen diferencias en la densidad de adultos y L4-pupas en función del estrato. Los test se han realizado para el total del período de estudio y por meses.
Los factores considerados son el estrato y la planta. Para comprobar las posibles diferencias significativas entre medias de estratos se ha empleado el test LSD al 95%. En el estudio de adultos se han empleado 4.033 plantas (38% del total) en las que se han contabilizado 63.823 adultos. En el estudio mensual (Figura 1) se han agrupado las plantas de los meses de febrero y marzo para obtener un número de plantas comparable al resto de meses. En estos dos primeros meses se observa un nivel de presencia significativamente mayor en el estrato inferior (47%) que en el estrato medio y superior (29% y 24% respectivamente). Su ubicación preferencial en el estrato inferior probablemente sea debida a la amortiguación térmica que supone la proximidad al suelo de este estrato, proporcionándole a la plaga protección frente a las desfavorables temperaturas de esta época, con mínimas inferiores a 10°C y medias inferiores a 20°C.
En el mes de abril, con temperaturas mínimas y medias superiores a los niveles citados, la presencia en los tres estratos presenta niveles similares, entre el 27 y el 37%. Desde mayo hasta agosto se observa una significativa distribución de los adultos, con mayor presencia en el estrato superior y menor en el estrato inferior. La tendencia general desde febrero a julio es creciente para el estrato superior, pasando del 24% al 65%, a costa del estrato inferior que pasa del 47 al 10%.
El nivel medio permanece bastante estable a lo largo del tiempo, con niveles comprendidos entre el 29 y 38%. La distribución del período completo de muestreo (Feb-Ago en Figura 1) es similar a la del período comprendido entre mayo y agosto, es decir mayor en el estrato superior (58%), y menor en el inferior (15%) debido a que entre mayo y agosto se encuentra el 98 % del total de los adultos, pues es en esta época cuando B. tabaci encuentra en los invernaderos temperaturas medias siempre por encima de los 20°C y en torno a los 25°C, adecuadas para un rápido desarrollo de sus poblaciones. Para las L4-pupas se han empleado 2.538 plantas (24% del total) en las que se han contabilizado 22.133 individuos.
En el período comprendido entre los meses de febrero a mayo (Figura 2) se observa una significativa distribución con presencia mayoritaria de larvas en el estrato inferior (> 60%) y muy baja en el superior (<6%). La tendencia a situarse en el estrato medio es creciente en este período de modo que en el mes de junio el nivel es algo mayor al del estrato inferior (50% frente a 40%) y en el mes de julio supera significativamente al inferior (55% frente al 31%). En agosto las poblaciones de larvas, en general, son muy elevadas, y se sitúan, sobre todo, en los estratos medio y superior (38% y 37% respectivamente) y en menor medida en el inferior. Se observa un desplazamiento progresivo en la posición de las distintas generaciones de larvas desde el estrato inferior al medio y al superior. La distribución del período completo de muestreo (Feb-Ago) muestra una presencia mayoritaria (77%) en los estratos medios e inferior. La distribución de B. tabaci dentro de la planta es el resultado de la interacción entre la dinámica de crecimiento de la planta y los hábitos de alimentación y puesta de las hembras y la baja movilidad de los estados inmaduros (Naranjo, 1995).
En general, las hembras se alimentan y ovipositan en hojas jóvenes, donde el contenido en compuestos solubles nitrogenados es más elevado y preferentemente en el envés, donde encuentran mayor protección (BYRNE Y BELLOWS, 1991), de modo que los huevos y larvas de primeros estadíos se encuentra en las hojas jóvenes y las larvas de últimos estadíos, progresivamente, en hojas más viejas (GERLING et al., 1980). En cultivos anuales, como es el pimiento, la correlación existente entre la edad de la hoja y su altura sobre el suelo, determina que se observe una estratificación de las densidades de los diferentes estados y estadíos de la plaga en función de la altura. Partiendo del principio de que las hojas más adecuadas para el muestreo son las hojas con mayor densidad de individuos, ya que suelen mostrar una menor variación relativa, (NARANJO Y FLINT 1994 y 1995; NARANJO 1995), las hojas más adecuadas para el muestreo de adultos son las hojas superiores de la planta de pimiento, y para el muestreo de L4-pupas, las situadas en el estrato medio e inferior. Otro aspecto de interés en la selección del estrato de la planta más adecuado para el muestreo, es que permita la detección de la plaga en los primeros momentos de la colonización.
Para evaluar la sensibilidad de los diferentes estratos a las primeras colonizaciones, se ha realizado un estudio similar al anterior, pero empleando únicamente aquellas plantas que tenían un solo estrato con individuos. En el caso de los adultos, el estrato superior alcanza una proporción del 69% (Feb-Ago* en Figura 1), frente al 58% de este mismo estrato considerando todas las plantas (Feb-Ago), mientras que los otros dos estratos, el porcentaje de plantas con un solo estrato ocupado es menor que el porcentaje global, por tanto el estrato superior es el preferentemente elegido por los adultos para las primeras colonizaciones.
En el caso de las L4-pupas el estrato inferior alcanza una proporción del 50% (Feb-Ago* en Figura 2), frente al 35% de este mismo estrato considerando todas las plantas (Feb-Ago), en el estrato medio el nivel es semejante (39% frente a 42%) y disminuye considerablemente en el superior (11% frente a 23%), por tanto el estrato inferior y medio es donde primero se observan las primeras L4-pupas. En este sentido, los estratos seleccionados resultan ser también los más adecuados.
Procedimientos de muestreo
A continuación se describen los procedimientos de muestreo implementados basados en la observación directa de las hojas. Los procedimientos son: el muestreo enumerativo y el binomial, para la estimación de la media poblacional con una precisión fijada a partir del coeficiente de variación de la media.
Muestreo secuencial enumerativo
El muestreo enumerativo consiste en contar todos los individuos presentes en la unidad de muestreo, y emplear la media muestral como estima de la media poblacional. El método se ha desarrollado para la estima de la población de adultos en el estrato superior, de la población de L4-pupas en hojas tomadas al azar en el estrato medio e inferior, y para la estima simultánea de la población de adultos y L4-pupas en muestreos realizados de la misma forma que la descrita anteriormente, es decir tomando una hoja de cada uno de los tres estratos y contabilizando en las mismas hojas, adultos por un lado y larvas por otro. Se ha calculado el tamaño de muestra necesario para alcanzar una determinada precisión, fijada por el coeficiente de variación medio, a partir de la expresión de Green (1970).
En la Figura 3 se representan los tamaños muestrales obtenidos para cada muestreo. Como era de esperar, el muestreo en las unidades muestrales donde es más frecuente cada estado supone un menor tamaño de muestra. Para una media poblacional de 1 individuo por hoja, en el caso de los adultos es necesario muestrear 51 hojas en el estrato superior, mientras que si se muestrea en tres hojas por planta, una por estrato, es necesario muestrear 96 hojas (32 plantas). En el caso de las larvas, para la misma media, sucede lo mismo, si se muestrea al azar en el estrato medio e inferior, son necesarias 122 hojas, mientras que en el muestreo de tres hojas por planta, son necesarias 153 hojas (51 plantas).
No obstante esta comparación está sujeta al hecho de que las medias de adultos y larvas serán generalmente mayores, y por tanto el tamaño de muestra todavía menor, cuando se muestrea en los lugares donde se sitúan habitualmente, que cuando se obtienen a partir del muestreo en los tres estratos. Por tanto, para el muestreo independiente, bien de adultos, bien de larvas, desde el punto de vista de las hojas a procesar, en principio parece más recomendable realizarlo en el estrato superior y medio-inferior, respectivamente.
Sin embargo otro aspecto, no cuantificado en el presente trabajo, es el coste de desplazamiento para seleccionar las distintas plantas, conste que probablemente será menor al muestrear tres estratos de la misma planta. No obstante, en el marco del control integrado, donde resultan tan importantes los adultos como las larvas, parece más interesante la evaluación simultánea de adultos y larvas, en los tres estratos de una planta, es decir a la misma vez que se cuentan los adultos, se realiza el conteo de larvas, y el seguimiento de otras plagas y enfermedades foliares. Para estimar cual puede ser el número de hojas a procesar, muestreando independientemente larvas y adultos en los estratos preferenciales, y muestreando simultáneamente en los tres estratos de la planta, se ha calculado el número de hojas que hubiera sido necesario con cada procedimiento en los 180 muestreos efectuados.
Se ha limitado a 450 hojas aquellos muestreos que por tener bajas densidades de población requerían de tamaños muestrales muy elevados. El 52% de los muestreos independientes tuvieron un tamaño de muestra menor que el muestreo conjunto, un 31% igual, y 17% superior, pero las diferencias en el número de hojas no son muy elevadas, la media de hojas necesarias en estimaciones independientes de larvas y adultos es de 302 hojas, mientras que en la estimación conjunta es de 315.
El muestreo tradicionalmente usado de observar una hoja de cada uno de los tres estratos de la planta, es algo más costoso, en cuanto a coste de hojas a procesar, aunque sin grandes diferencias. Si se consideran otros aspectos, como la necesidad de seleccionar menos plantas, la compensación de las variaciones estacionales en la distribución vertical, la posibilidad de integrar y sistematizar el seguimiento de todas las plagas y enfermedades foliares, el muestreo resulta mucho más adecuado que el muestreo de larvas y adultos de forma independiente en sus estratos preferentes.
Para este muestreo conjunto se ha desarrollado el ábaco de la Figura 4, para su utilización en campo, aunque sería mucho más adecuado el desarrollo de programas informáticos para miniordenadores, en el que se podrían integrar otros factores que afectan al muestreo.
Muestreo binomial
El muestreo binomial, denominado también de presencia o ausencia consiste en contabilizar la proporción de unidades de muestreo libres o no ocupadas por la especie en cuestión, y a partir de ésta estimar la densidad poblacional. Para la búsqueda de una relación entre unidades muestrales no ocupadas o libres y la densidad poblacional media se ha empleado la relación basada en el modelo empírico (Nachman, 1984).
Se ha puesto a punto el método para el muestreo de adultos y larvas en los tres estratos de las plantas. También se ha obtenido para el muestreo conjunto de adultos y larvas, y en este caso se considera que una hoja está ocupada cuando contiene, o un adulto, o una larva. Los resultados de la regresión para cada uno de los estados se reflejan en la Tabla 2.
La relación obtenida entre la media y la proporción de hojas libres (Figura 5) es bastante similar entre adultos así como para adultos más larvas, probablemente por la mayor abundancia de adultos frente a larvas en los muestreos efectuados (76% frente a 24%). Los tamaños muestrales necesarios para estimar la población (Figura 6) se ha realizado a partir de la expresión de la varianza propuesta por Nachman (1984).
Los tamaños muestrales mínimos se sitúan entre medias de 6 a 10 individuos por hoja, siendo de 90 hojas en adultos, 110 en larvas y 84 en adultos más larvas. Si los comparamos con el muestreo enumerativo de adultos y larvas en los tres estratos (Figura 3), en el rango de medias comprendido entre 0,1 y 10 individuos hojas, en el muestreo binomial de adultos son entre 1,8 y 2,8 veces mayores el número de hojas a procesar, y en el de larvas entre 1,5 y 2,3 veces mayor.
Con densidades mayores de 10, que corresponden proporciones de hojas ocupadas superiores al 80%, el tamaño de muestra aumenta considerablemente sobre todo si se compara con el enumerativo. No obstante densidades de población superiores quizás no sea necesario estimar con tanta precisión, pues son niveles de población que ya hayan requerido la aplicación de métodos de control.
BIBLIOGRAFÍA
BYRNE, D. N. Y BELLOWS, T. S. 1991. Whitefly biology. Annual Review of Entomology, 36: 431-457.
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GERLING, D.; MOTRO, U. Y HOROWITZ, R. 1980. Dynamics of Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) attacking cotton in the coastal plain of Israel. Bulletin of Entomological Research, 70: 213-219.
NACHMAN, G. 1984. Estimates of mean population density and spatial distribution of Tetranychus urticae (Acarina: Tetranychidae) and Phytoseiulus persimilis (Acarina:Phytoseidae) based upon the proportion of empty sampling units. Journal of Applied Ecology, 21: 903-913.
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TAYLOR, L. R. 1961. Aggregation, variance and the mean. Nature, 189: 732-735.
