Hyperaspis trifurcata: biología, respuesta funcional y dinámica poblacional de sus parasitoides

Abstract

Dactylopius opuntiae (Hemiptera: Dactylopiidae) es una plaga primaria del nopal verdura Opuntia ficus-indica, la cactácea de mayor importancia económica del mundo. Las acciones para su manejo son ineficientes, y el control biológico aún no se integra en una estrategia de manejo integrado de esta plaga; entre otras causas, por la falta de estudios de biología y de evaluación sobre la capacidad depredadora de sus entomófagos. En adición, se tiene como hipótesis que las poblaciones de enemigos naturales probablemente son afectadas por condiciones de manejo y por la presencia de parasitoides. En el presente proyecto se estudió, en condiciones de laboratorio, el ciclo biológico, y se determinaron los parámetros poblacionales y la respuesta funcional de uno de los depredadores más frecuentes de esta plaga en México, el coccinélido Hyperaspis trifurcata. Además, se caracterizó la dinámica de D. opuntiae, H. trifurcata y sus parasitoides en cultivos comerciales y en un cultivo de nopal con escaso manejo de plagas con insecticidas. El ciclo de H. trifurcata fue de 36.7 ± 0.1 d en hembras y de 36.4 ± 0.1 d en machos, la especie mostró 83% de supervivencia. Una hembra consumió 5,422.1 ± 457.6 ninfas I de D. opuntiae durante toda su vida. Los resultados sugieren que las hembras de H. trifurcata requieren de una estructura poblacional mixta de su presa (diferentes instar) para desarrollar su mayor capacidad reproductiva. Hembras con esta variación en su dieta produjeron 237.4 ± 25.8 huevos. H. trifurcata presentó una respuesta funcional tipo II, los valores de tiempo de manipuleo (Th=0.0554 ± 0.0006) y rango de ataque (a=0.071 ± 0.0019) indican que el depredador invierte poco tiempo en el manejo de este tamaño de presa. La dinámica poblacional de los insectos en cultivos comerciales probablemente fue afectada por acciones de manejo, ya que la dinámica de estos organismos en el cultivo sin manejo mostró niveles de infestación de D. opuntiae menores que en el cultivo comercial, además se presentó mayor abundancia del depredador H. trifurcata y mayor diversidad de parasitoides; estos últimos se recolectaron en larvas IV (89%) y pupas (11%). Se identificaron seis especies de parasitoides: Homalotylus cockerelli, Prochiloneurus sp. (Encyrtidae); dos especies de Pachyneuron (Pteromalidae); Signiphora sp. (Signiphoridae); y Tetrastichus sp. (Eulophidae). El encírtido Ho. cockerelli se desarrolló como parasitoide primario y fue el más abundante, alrededor del 70% de los casos, el resto probablemente se comportó como hiperparasitoides. Con base en la correlación de abundancia poblacional y clima se concluye que la precipitación, humedad relativa alta y temperatura baja son factores adversos (pero no determinantes) en la abundancia de D. opuntiae. H. trifurcata presentó, bajo condiciones de laboratorio, características deseables para el control de D. opuntiae, aunque se requiere incrementar trabajos formales para evaluar su capacidad depredadora en campo. _______________ Hyperaspis trifurcata: BIOLOGY, FUNCTIONAL RESPONSE AND POPULATION DYNAMICS OF ITS PARASITOIDS. ABSTRACT: Dactylopius opuntiae (Hemiptera: Dactylopiidae) is the main pest of prickly pear Opuntia ficus-indica, the most economically important Cactacea in the world. The current control tactics are inefficient; also biological control is not yet incorporated in the management strategy of this pest. This is mainly because of the lack of biological studies on its natural enemies and assessment of the predatory abilities of its entomophagous insects. In addition, it is believed that enemy numbers are affected by management conditions and the presence of parasitoids. The present project studied the biological cycle in a controlled environment; it also determined the population parameters, and the functional response to one of the most frequent predators of this plague in Mexico: the Coccinellidae Hyperaspis trifurcata. Moreover, the dynamics of D. opuntiae, H. trifurcata and its parasitoids were assessed in both commercial and low insecticide use prickly pear crops. The cycle of H. trifurcata was of 36.7 ± 0.1 d in females and 36.4 ± 0.1 d in males; the species showed an 83% survival rate. One female consumed 5,422.1 ± 457.6 nymphs I of D. opuntiae during its lifespan. Results suggest that females of H. trifurcata require a mixed population structure of prey (different instars) to achieve its maximum reproductive capacity. Females with this varied diet produced 237.4 ± 25.8 eggs. H. trifurcata presented a functional type II response, handling time (Th=0.0554 ± 0.0006) and attack range (a=0.071 ± 0.0019) show that the predator invests a short amount of time in handling this kind of prey. The population dynamics of insects in commercial crops was probably impacted by management actions; this is because the dynamics of these organisms in management free crops showed lower levels of outbreak of D. opuntiae than in commercial crops, also, higher abundance of the H. trifurcata predator was evident, as well as more parasitoid diversity. These parasitoids were only collected from larvae (89%) and pupae (11%). Six species of parasitoids were identified: Homalotylus cockerelli, Prochiloneurus sp. (Encyrtidae); two species of Pachyneuron (Pteromalidae); Signiphora sp. (Signiphoridae); and Tetrastichus sp. (Eulophidae). The Encyrtidae Ho. cockerelli developed as a primary parasitoid and was the most abundant (with 70% of cases). The rest probably behaved as hyperparasitoids. Considering correlation of population abundance and weather it is concluded that precipitation, relatively high humidity, and low temperature are unfavorable conditions (but not determinative) for the abundance of D. opuntiae. Hyperaspis trifurcata showed, under laboratory conditions, desirable characteristics for the control of D. opuntiae, although increasing formal jobs to measure its predatory capacity in field is required.