Dos estudiantes de posgrado de la Facultad de Agricultura de la Universidad Estatal de Montana han publicado una nueva investigación sobre dos aspectos del manejo de una de las plagas agrícolas más dañinas de la región.
Por Reagan Cotton, Universidad Estatal de Montana
Según el Comité de Trigo y Cebada de Montana, las moscas sierra del tallo del trigo le cuestan a los productores agrícolas millones de dólares en pérdidas cada año. Las encuestas realizadas por el Servicio Nacional de Estadísticas Agrícolas revelaron que casi una cuarta parte de los encuestados en Montana habían perdido hasta el 10% de su producción a causa de la plaga, y las pérdidas totales en todo el estado para 2024 se estimaron en 66 millones de dólares.
El estudiante de doctorado Jackson Strand y el estudiante de maestría Lochlin Ermatinger del Departamento de Recursos Terrestres y Ciencias Ambientales trabajaron junto con el profesor David Weaver de la MSU para explorar dos aspectos del manejo de la mosca sierra. Sus novedosos enfoques ayudan a comprender mejor el impacto y las vulnerabilidades de la plaga.
La investigación de Strand ha examinado el impacto del bromo liso, una gramínea común en Montana, en las poblaciones de moscas sierra en el trigo . Ermatinger aplicó técnicas de teledetección para desarrollar un modelo que predice la infestación de moscas sierra. Ambos estudiantes publicaron sus hallazgos este otoño, Strand en el Journal of Economic Entomology y Ermatinger en Remote Sensing .
«Hay una fuerte demanda de soluciones distintas a los pesticidas, que no funcionan para la mosca de sierra del tallo del trigo, y de encontrar una solución que sea sostenible para los productores que no tienen mucho tiempo o recursos para hacer cosas como plantar cultivos diferentes», dijo Strand sobre su investigación. «Estamos tratando de averiguar si el bromo liso es beneficioso y si podemos ayudar a promover las poblaciones de parasitoides que, de lo contrario, a veces fluctúan a lo largo de las estaciones y las regiones».
Los parasitoides son insectos que actúan como biocontroladores, en este caso contra las moscas sierra del tallo del trigo . Los parasitoides pueden hacer esto de diferentes maneras, pero los que Ermatinger enfocó funcionan paralizando y luego comiendo las larvas de las moscas sierra que se alimentan dentro de los tallos del trigo. Debido a que los parasitoides son insectos nativos, muestran potencial como una herramienta de manejo natural para mitigar el daño, dijo Strand. Descubrió que si hay bromo liso cerca de los campos de trigo, tanto las moscas sierra como los parasitoides pueden gravitar hacia él.
A través de experimentos en invernaderos y análisis de laboratorio, Strand intentó identificar la causa de esto midiendo y comparando los compuestos volátiles liberados por el bromo y el trigo. Los compuestos volátiles son sustancias químicas naturales que liberan las plantas y que aumentan en intensidad cuando se encuentran bajo estrés.
«Las plantas que estuvieron expuestas a las moscas sierra expresaron compuestos diferentes a las que no lo estuvieron», dijo Strand, quien completó su licenciatura en la Universidad de Minnesota antes de llegar a la MSU en 2021 para comenzar sus estudios de posgrado. «El bromo liso produce los mismos compuestos que el trigo, pero en mayores cantidades. Las moscas sierra desencadenan una respuesta de estrés en la planta, y luego los parasitoides se centran en esos compuestos y encuentran a sus huéspedes».
El bromo liso no es una planta nativa , dijo Strand, pero está muy extendido en Montana, particularmente cerca de las carreteras, donde alguna vez se utilizó para mitigar la erosión. Si bien no se recomienda plantar bromo intencionalmente, señaló que fomentar lo que ya existe podría proporcionar una alternativa atractiva para las moscas sierra, protegiendo así los cultivos de trigo cercanos.
«Al no cortarlo o fertilizarlo ocasionalmente para mantener las poblaciones, se puede hacer que el bromo sea más valioso para las moscas sierra, y también valioso para los parasitoides que ayudan a controlarlas», dijo Strand, quien completó su maestría en entomología este otoño y continuará en MSU para comenzar sus estudios de doctorado a finales de este mes.
Mientras que la investigación de Strand se centró en la gestión de infestaciones conocidas de moscas sierra, Ermatinger exploró nuevas formas de identificar y predecir la infestación en primer lugar.
Ermatinger, oriundo de Missoula, llegó a la MSU en 2016 y completó una licenciatura en ciencias ambientales con especialización en análisis geoespacial y ambiental. Se sintió atraído por la teledetección y los SIG, o sistemas de información geográfica, que utilizan datos de satélites, drones y otras tecnologías para crear programas de mapeo avanzados.
A pesar de las muchas complicaciones que presenta su control, las moscas sierra del tallo del trigo pasan la mayor parte de su ciclo de vida dentro del tallo de la planta de trigo, dijo Ermatinger. Eso significa que ver los daños que causan desde afuera es mucho más difícil que con otras plagas.
«Para entender realmente cómo se ve una infestación es necesario realizar una gran disección de tallos», dijo. «Comenzamos a explorar el uso de la teledetección con imágenes satelitales y a combinarlas con la disección de tallos para intentar producir un mapa».
Ermatinger recopiló datos en tres escalas: espacial, espectral y temporal. Al medir el espectro de luz reflejado por los campos de trigo en una gran área y a lo largo del tiempo, y luego comparar esos datos con los datos de los lugares donde se confirmó la infestación de moscas sierra mediante el análisis físico de los tallos de trigo, construyó un modelo que podía usar pequeñas variaciones en la luz reflejada para estimar la infestación en todo un campo.
«No se puede controlar algo que no se puede medir. Nuestra esperanza es que podamos utilizar esto para hacer estimaciones objetivas más precisas», dijo Ermatinger. «Ahora podemos estimar, con un grado de significación estadística, cuál es la tasa de infestación. Realmente nos demostró que capturar imágenes a lo largo de la vida de estas plantas es importante».
Tanto Ermatinger como Strand trabajaron en granjas con productores agrícolas de Montana mientras realizaban su investigación, y señalaron que esas relaciones les ayudaron a obtener una perspectiva más profunda de la aplicabilidad directa del trabajo que estaban realizando.
Ambos han avanzado hasta alcanzar títulos más avanzados de los que inicialmente habían planeado en la MSU: Strand, de una maestría, a un doctorado, y Ermatinger, de sus estudios de grado, a una maestría. Agradecieron al entorno colaborativo y de apoyo del Departamento de Recursos Terrestres y Ciencias Ambientales por alentar su exploración continua.
«Nunca me vi como alguien que pudiera obtener un título de posgrado. Pensé que eso estaba fuera de mi alcance. Pero la MSU ha sido una gran comunidad», dijo Ermatinger. «Me ha demostrado que puedes explorar todo lo que quieras, todo depende de quién te rodee y de lo que te interese. Me ha hecho entender mi estado natal de una manera nueva».
Más información: Jackson R Strand et al, Importancia agroecológica del bromo liso en el manejo de la mosca de sierra del tallo del trigo (Hymenoptera: Cephidae) a través de parasitoides braconidos asociados, Journal of Economic Entomology (2024). DOI: 10.1093/jee/toae246 Lochlin S.
Ermatinger et al., Caracterización hiperespectral multitemporal del trigo infestado por la mosca sierra del tallo del trigo, Cephus cinctus Norton, Teledetección (2024). DOI: 10.3390/rs16183505
