Un estudio de Penn State identificó diferencias en las señales químicas y en la respuesta de insectos depredadores según la especie utilizada previamente para cubrir el suelo
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Karem Díaz S.
Investigadores de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, comprobaron que la elección del cultivo de cobertura puede modificar la manera en que el maíz se defiende de insectos perjudiciales. El trabajo muestra que estos efectos alcanzan tanto la química de las plantas como las relaciones entre las orugas y sus depredadores naturales.
El estudio, publicado en la revista Basic and Applied Ecology, comparó plantas de maíz cultivadas en suelos previamente ocupados por guisante, rábano y triticale —un híbrido de trigo y centeno— con ejemplares sembrados en suelo mantenido en barbecho. Los resultados indican que cada antecedente vegetal puede generar una combinación diferente de defensas, sin que una especie aporte necesariamente todas las ventajas al mismo tiempo.
El guisante aumentó una señal química defensiva
Durante el experimento, el equipo crió larvas de gusano cogollero sobre las plantas de maíz y midió sus compuestos defensivos y sustancias volátiles. Estas últimas permiten a las plantas comunicarse, responder a los herbívoros y emitir señales capaces de influir sobre otros organismos del agroecosistema.
El maíz cultivado en suelo previamente acondicionado por guisantes liberó casi el doble de indol que las plantas sembradas en barbecho. Este compuesto puede preparar a plantas cercanas para responder a los insectos mediante una mayor producción de hormonas de estrés y sustancias defensivas.
Los investigadores consideran que la disponibilidad de nitrógeno podría estar relacionada con esta respuesta, debido a que el indol contiene ese elemento y las leguminosas pueden modificar su presencia en el suelo. Sin embargo, el estudio no estableció este mecanismo como una explicación definitiva y plantea la necesidad de investigarlo con mayor detalle.
El resultado complementa evidencias anteriores sobre cómo la diversidad vegetal fortalece el control natural de plagas agrícolas, especialmente cuando las especies presentes ofrecen condiciones favorables para depredadores y parasitoides.
Las mariquitas mostraron preferencia por determinadas presas
Los científicos también ofrecieron a mariquitas la posibilidad de alimentarse con larvas criadas en plantas procedentes de los distintos tratamientos. Los insectos depredadores mostraron una preferencia significativa por las orugas situadas sobre el maíz cultivado en suelo previamente ocupado por guisantes.
Una posible explicación es que el cultivo de cobertura alterara la calidad del maíz y, de forma indirecta, las características nutricionales o fisiológicas de las larvas que lo consumieron. Esa hipótesis deberá ser examinada en nuevos estudios, pero el resultado confirma que las decisiones tomadas entre temporadas pueden influir posteriormente en varios niveles de la cadena alimentaria.
Este tipo de interacción resulta relevante para el manejo agrícola porque las mariquitas y otros artrópodos beneficiosos pueden actuar como enemigos naturales de distintas plagas. La conservación de estas poblaciones forma parte de las estrategias que buscan combinar cultivos de cobertura y control biológico sin depender exclusivamente de tratamientos preventivos de amplio espectro.
Las defensas directas también presentaron compensaciones
El aumento del indol no significó que el maíz producido después del guisante dispusiera de una defensa superior en todos los aspectos. Las plantas cultivadas en barbecho presentaron concentraciones de benzoxazinoides aproximadamente dos veces mayores que las observadas en cualquiera de los suelos acondicionados por cultivos de cobertura.
Los benzoxazinoides son compuestos naturales presentes en algunas plantas que pueden actuar como toxinas contra insectos, sustancias antifúngicas y elementos disuasorios de la alimentación. Según los autores, la diferencia observada podría reflejar cambios en la forma en que el maíz distribuye sus recursos entre crecimiento, desarrollo y defensa.
Este balance demuestra que los cultivos de cobertura no funcionan como una solución uniforme. Una especie puede reforzar señales indirectas que favorecen la acción de los depredadores y, simultáneamente, asociarse con una menor expresión de determinados compuestos defensivos directos.
La selección debe considerar el cultivo comercial, las plagas predominantes, las condiciones del suelo y los objetivos productivos. Investigaciones anteriores sobre rotaciones diversificadas con maíz, soja y cultivos de cobertura también han mostrado que la diversidad puede favorecer a los insectos benéficos y reducir la necesidad de intervenciones preventivas.
Implicaciones para el manejo integrado de plagas
Jared Ali, profesor asociado de entomología, director del Centro de Ecología Química de Penn State y autor correspondiente del estudio, señaló que los hallazgos aportan una base científica para observaciones que algunos agricultores ya realizaban en sus campos: la especie elegida como cobertura puede cambiar la resistencia posterior del cultivo frente a patógenos e insectos.
Los resultados no justifican sustituir automáticamente los programas de vigilancia o control por una única cobertura. Cada plaga puede responder de manera distinta y los efectos registrados bajo condiciones experimentales deben evaluarse también en campos comerciales, con diferentes suelos, climas y sistemas de producción.
Para los productores, la principal aplicación consiste en incorporar la especie de cobertura como una variable del manejo integrado de plagas. El monitoreo, los umbrales económicos de intervención y la selección de productos compatibles con los organismos benéficos continúan siendo necesarios. El uso preventivo de insecticidas puede alterar comunidades útiles y producir efectos indirectos, como se ha observado en estudios sobre la interacción entre insecticidas, cultivos de cobertura y malezas.
Nuevos estudios evaluarán suelo, rendimiento y desarrollo
El equipo propone estudiar la participación de la biota del suelo, la disponibilidad de nutrientes y las interacciones entre varias especies para explicar cómo se conectan los procesos subterráneos con las respuestas de plantas e insectos en la superficie.
Los próximos trabajos también deberán medir rendimiento, crecimiento y desarrollo. Esa información permitirá determinar si los cambios en las defensas químicas generan ventajas agronómicas comprobables o si implican compensaciones capaces de afectar la productividad.
La investigación fue financiada por la Foundation for Food & Agriculture Research, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos y la National Science Foundation. Además de Penn State, participaron investigadores vinculados con la Universidad de Cornell y el Boyce Thompson Institute.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad Estatal de Pensilvania
