Estudio de la entomofauna en agroecosistemas del Cinturón Hortícola de La Plata, para el diseño participativo de estrategias de control biológico por conservación

La presente tesis adhiere al paradigma de la Agroecología, que se basa en el diseño de agroecosistemas diversificados y en la reducción o eliminación del uso de agroquímicos para permitir que operen en ellos los procesos naturales, en el marco de un desarrollo rural soberano. Consiste en un modelo productivo antihegemónico que, como tal, está integrado por las luchas decoloniales y supone una transformación en las relaciones sociales dominantes, poniendo en valor el rol de la agricultura familiar, campesina e indígena para el mantenimiento de la actividad productiva, la soberanía alimentaria y la gestión sustentable de los agroecosistemas. Se abordó un tema complejo y de actualidad, como es la conservación de la diversidad y los servicios que otorga, a través de un objetivo general: analizar la composición y distribución de la artrópodo-fauna epífita en sistemas de producción familiar con distintos manejos, en el Cinturón Hortícola de La Plata, a fin de aportar al diseño participativo de estrategias de control biológico por conservación. Así, se buscó comprender el estado actual de los recursos en las quintas, de manera que pueda servir para direccionar acciones. Se seleccionaron establecimientos productivos con lotes al aire libre dentro del Cinturón Hortícola de La Plata, de acuerdo con diferentes sistemas de manejo -convencional de alto uso de insumos de síntesis química; convencional de bajo uso de insumos de síntesis química y de base agroecológica- y se delimitaron en ellos ambientes cultivados y semi-naturales, de vegetación espontánea. Se implementó un relevamiento de la artrópodo-fauna epífita con métodos de captura y observacionales, durante distintos períodos de tiempo, se clasificó el material y se describió el rango alimenticio de los taxa, para ser asignados a gremios tróficos. Se consideraron de manera diferencial aquellas especies o gremios directamente vinculados con eventos de control biológico. A lo largo de los cuatro capítulos de resultados, se aportó una caracterización de la artrópodo-fauna asociada a partes aéreas de la vegetación y los aspectos composicionales, estructurales y funcionales de la diversidad, en relación con dos factores que los condicionan: la intensidad de las prácticas agrícolas -en particular, los niveles de aplicación de agroquímicos- y la presencia de ambientes semi-naturales de vegetación espontánea. Se compararon parámetros comunitarios en función de los dos factores y su interacción, utilizando diferentes análisis estadísticos. A su vez, se estudió la estructura de las comunidades y la resistencia y resiliencia que, potencialmente, otorga a los ambientes, a través de la herramienta de las redes de interacciones tróficas. Por otro lado, se evaluó la diversidad de benéficos asociada a parcelas de cultivo de repollo blanco (Brassica oleracea var. capitata L., 1753) y su principal plaga, Brevicoryne brassicae (L., 1758) (Hem.: Aphididae), y se estimó el control natural ejercido sobre colonias del ´pulgón de las crucíferas´ introducidas artificialmente en surcos de repollo de un sistema de manejo de base agroecológica, a través de un ensayo en condiciones semi-controladas. Los estudios de la artrópodo-fauna fueron acompañados por instancias de intercambio de saberes con grupos de productores, técnicos asesores y otros actores vinculados a la producción familiar en la zona, para comprender los otros puntos de vista puestos en juego en las decisiones de manejo de la diversidad y evaluar conjuntamente estrategias de implementación del control biológico por conservación. Estas experiencias fueron sistematizadas y analizadas desde diferentes perspectivas cualitativas, a fin de enriquecer el abordaje académico de la problemática. Los resultados mostraron que, mientras a nivel general la riqueza y diversidad de artrópodos fueron similares en las quintas de los distintos manejos, se observaron diferencias en la abundancia de enemigos naturales, la cual fue aumentando gradualmente a medida que disminuía la intensidad de aplicaciones de agroquímicos. Esa diferencia se explicó especialmente por la complejidad de las comunidades de los lotes cultivados. En vinculación con el nivel de uso de agroquímicos, estos mostraron comunidades contrastantes en cuanto a la complejidad funcional y estructural, lo cual se expresó en las tramas tróficas antagonistas. Así, tanto los componentes como el conjunto de interacciones ecológicas entre ellos aportaron a interpretar el grado potencial de estabilidad, resistencia y resiliencia de los sistemas ante eventuales perturbaciones -como el aumento poblacional de un fitófago- y contribuyeron a la detección de puntos críticos hacia los cuales orientar futuras investigaciones y recomendaciones de manejo de la diversidad. Se destacaron las franjas en descanso por sus nutridas comunidades de enemigos naturales y su estratégica posición respecto a los cultivos, generando mayor comunicación entre éstos y los otros ambientes semi-naturales. Entre los gremios de benéficos, el dominante en todos los casos fue el de los depredadores generalistas y se corroboró el efecto significativo del control natural de pulgones en el ensayo a campo, en un sistema de manejo sin aplicaciones de agroquímicos. Las prácticas -planificadas o no- de mantenimiento de áreas de vegetación espontánea y de sectores de producción al aire libre ofrecieron recursos claves para la diversidad de enemigos naturales. En función de la compleja composición de agentes benéficos registrada en los distintos sistemas, se sugirió que, en lugar de direccionar los esfuerzos hacia la restauración de las comunidades, se deben orientar hacia la gestión del hábitat y la planificación de diseños espacio-temporales que garanticen o mejoren su desempeño en los lotes de cultivos, con la eliminación del uso de agroquímicos, entre otras acciones. A partir del diálogo de saberes, se pusieron en común los resultados parciales de la investigación, se valoraron los diversos modos de comprender los sistemas productivos y variables desconocidas previamente, tanto en los grupos de productores como en el equipo de investigación, habilitando posibilidades de acción conjunta necesarias para la transición hacia sistemas productivos sustentables.

This Doctoral Thesis adheres to the paradigm of Agroecology, which is based on the design of diversified agroecosystems and the reduction or elimination of agrochemical use, in order to allow natural processes to operate, within a sovereign rural development. Agroecology consists in an anti-hegemonic productive model that is integrated by de-colonial struggles and involves a transformation of dominant social relationships, highlighting the role of family, peasant and indigenous agriculture for the maintenance of productive activity, food sovereignty and the sustainable management of agro-ecosystems. A complex and current subject was addressed, that is the conservation of diversity and the services it provides, through a general objective: to analyze the composition and distribution of the epiphyte arthropod-fauna within systems of familial production with different management, in the horticultural belt of La Plata, in order to contribute to the participatory design of strategies of conservation biological control. Thus, we sought to comprehend the current status of resources in the farms, for that can help to orientate the actions. Productive establishments with open-air lots within the Horticultural Belt of La Plata were selected, according to different management systems -conventional with high use of chemical synthesis inputs; conventional with low-use of chemical synthesis inputs and agro-ecological. There cultivated and semi-natural areas of spontaneous vegetation were delimited in them. A survey of epiphytic arthropod-fauna was implemented with capture and observational methods, during different periods of time. The material was classified and the trophic rank of the taxa was described, to be assigned to trophic guilds. Those species or guilds directly linked to biological control events were considered separately. Throughout the four chapters with results, a characterization of arthropod-fauna associated with aerial parts of the vegetation and the compositional, structural and functional aspects of the diversity was provided, in relation with two factors that condition them: the intensity of agricultural practices -particularly the level of agrochemicals use- and the presence of semi-natural environments of spontaneous vegetation. Community parameters were compared according to the two factors and their interaction, applying different statistical analysis. At the same time, the structure of the communities was studied, and the resistance and resilience that it potentially gives to the environments, through the trophic interaction networks. On the other hand, the diversity of biological control agents associated with plots of white cabbage (Brassica oleracea var. capitata L., 1753) and its main plague, Brevicoryne brassicae (L., 1758) (Hem.: Aphididae), was evaluated. Also, the natural control exercised over colonies of “cabbage aphid”, artificially introduced in the cabbage grooves of an agro- ecological based management system was estimated through a trial under semi-controlled conditions. The arthropod-fauna studies were accompanied by knowledge exchange instances with producers, technicians and other actors linked to the family production in the area, in order to understand other points of view compromised in diversity management decisions and jointly evaluate for the implementation of strategies to conservation biological control. These experiences were systematized and analyzed from different qualitative perspectives, in order to enrich the academic approach of this problem. The results showed that, while on a general level the richness and diversity of arthropods were similar in the rural establishments under different management, differences were observed in the abundance of natural enemies, which gradually increased as the intensity of agrochemical applications decreased. This difference was explained specially by the complexity of the communities in the cultivated lots. According to the agrochemical use level, the croplands showed contrasting communities in terms of functional and structural complexity, which was expressed in the antagonistic trophic networks. Thus, both the components and the ecological interactions between them, contributed to explain the potential degree of stability, resistance and resilience of the systems before eventual disturbances -such as the increment in the population of one phytophage- and contributed to the detection of critical points towards which future research and recommendations on diversity management could be guided. The rest fringes were highlighted by their large communities of natural enemies and their strategic position with regard to the crops, generating greater communication between them and the other semi-natural environments. Among the benefical guilds, the dominant in all the cases was the group of generalist predators and the significant effect of the natural control of aphids was confirmed in the field trial, in a management system without agrochemical application. The planned or not planned practices of maintaining spontaneous vegetation areas and outdoor production sectors offered key resources for the diversity of natural enemies. Based on the complex composition of benefical agents recorded in the different systems, it was suggested that, instead of directing efforts toward the restoration of communities, they should be oriented towards habitat management and the planning of spatio-temporal designs that guarantee or improve their performance in croplands, with the elimination of agrochemical use, among other actions. During the knowledge exchange, the partial results of the research were shared, the different ways of understanding the production systems and variables previously unknown, both in the groups of producers and in the research team, were analized, enabling to evaluate possibilities of jointly action, necessary for the transition to sustainable productive systems.

Doctor de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales

Universidad Nacional de La Plata

Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales