Control biológico de la polilla del tomate Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) mediante la gestión de míridos depredadores

La polilla del tomate Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) es una plaga clave en el cultivo del tomate en Sudamérica de donde es originaria. Esta plaga es capaz de provocar pérdidas del 100% en el cultivo si no se adoptan medidas para su control, ya que sus larvas se alimentan vorazmente de hojas, tallos y frutos. A finales de 2006 se detectó su presencia en Castellón (España) y desde entonces se ha expandido rápidamente a otros países de la Cuenca Mediterránea, norte y centro de Europa y Oriente Medio. Tuta absoluta apareció en España sin la presencia de enemigos naturales que pudiesen regular sus poblaciones, lo cual desató pérdidas importantes en este cultivo y obligó a combatirla químicamente como medida de urgencia para su control. El miedo a la aparición de resistencia a plaguicidas, tal y como ocurrió en su zona de origen, y la necesidad de utilizar otros métodos de control que redujesen los residuos en fruto y no fuesen perjudiciales para el medioambiente y para la fauna auxiliar, obligó a redirigir el control de este fitófago hacia estrategias de gestión integrada de plagas (GIP) centradas principalmente en el control biológico. Tras la detección de T. absoluta en España, los depredadores polífagos Nesidiocoris tenuis Reuter y Macrolophus pygmaeus (Rambur) (Hemiptera: Miridae) se observaron depredando tanto huevos como larvas de este fitófago en el cultivo del tomate. El hecho de que estos dos depredadores ya se utilizaran en el control biológico de moscas blancas en el cultivo de tomate en invernadero, hizo pensar que ambos depredadores podrían ser agentes potenciales de control biológico de esta nueva plaga. Por ello, el objetivo general de esta tesis doctoral fue evaluar la viabilidad de estos míridos como agentes de control biológico de T. absoluta, así como establecer estrategias de manejo mediante la gestión estos míridos para el control de T. absoluta en el cultivo del tomate. Como primer objetivo se estudiaron los parámetros biológicos de N. tenuis y M. pygmaeus utilizando como presa huevos de T. absoluta para evaluar la idoneidad de esta presa. Las dos especies fueron capaces de completar su ciclo biológico. Sin embargo, M. pygmaeus apenas produjo descendencia, lo que conllevó que los parámetros demográficos de N. tenuis fueran mayores que los de M. pygmaeus (p.e. la tasa intrínseca de desarrollo fue de 0,127 y 0,005, respectivamente). A partir de estos resultados se reenfocó el estudió únicamente en el manejo de N. tenuis. Dado que N. tenuis es un depredador muy voraz de moscas blancas en el cultivo de tomate, su presencia en el cultivo junto a T. absoluta podría influir en el comportamiento depredador de N. tenuis sobre ambas presas. Por ello, el segundo objetivo fue evaluar la capacidad de N. tenuis para detectar plantas infestadas por la mosca blanca Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) y T. absoluta mediante el uso de un olfactómetro, así como su preferencia cuando ambas presas coexisten. Nesidiocoris tenuis fue capaz de detectar plantas infestadas tanto por huevos como por estadios inmaduros de ambas plagas, escogiendo siempre plantas infestadas frente a plantas sin infestar. Además, N. tenuis mostró clara preferencia entre plantas infestadas con larvas de T. absoluta frente a plantas infestadas por ninfas de B. tabaci. Por el contrario, este depredador fue incapaz de discriminar entre plantas infestadas por huevos de ambas especies de fitófagos. En cuanto al estudio de consumo y preferencia de presa, N. tenuis prefirió alimentarse de huevos de T. absoluta en presencia de huevos, ninfas y adultos de B. tabaci. La habilidad de N. tenuis para detectar plantas infestadas con estos fitófagos plaga facilitaría la localización de focos iniciales de ambas plagas en el cultivo. Además su capacidad de depredar ambas plagas, aunque éstas coexistan en una misma planta, contribuiría en gran medida a su instalación, y por lo tanto al control de las mismas. En estudios previos de semicampo se observó que N. tenuis, una vez instalado en el cultivo, era capaz de controlar las poblaciones de T. absoluta. Por ello, el tercer objetivo fue poner a punto una estrategia que permitiese la instalación de N. tenuis en el cultivo del tomate antes de que las poblaciones naturales de T. absoluta alcancen la categoria de plaga. Con tal finalidad se estudió el uso combinado de tratamientos semanales de Bacillus thuringiensis Berliner (por acción larvicida sobre T. absoluta), con la inoculación de N. tenuis (que prefiere alimentarse sobre huevos de esta plaga). Los tratamientos con B. thuringiensis redujeron las poblaciones de T. absoluta mientras el depredador aumentaba sus poblaciones alimentándose de huevos del fitófago. Cuando el depredador estuvo instalado en el cultivo, los tratamientos con B. thuringiensis ya no fueron necesarios recayendo el control exclusivamente sobre N. tenuis. Nuestros resultados mostraron que la combinación de ambos enemigos naturales fue altamente efectiva en el control de T. absoluta, y que la aplicación de B. thuringiensis no afectó a la instalación de N. tenuis en el cultivo. Una característica que presenta la familia de los míridos es su comportamiento zoofitófago. Nesidiocoris tenuis puede afectar negativamente a la producción final del cultivo cuando sus poblaciones son elevadas y hay una carencia de presas. El cuarto objetivo de este trabajo doctoral fue evaluar si elevadas poblaciones de N. tenuis en el cultivo podrían afectar a la producción final a pesar de la presencia de T. absoluta. Nuestros resultados demostraron que bajo ciertas condiciones, N. tenuis puede afectar a la producción final a pesar de tener disponibilidad de presa (huevos de T. absoluta). En líneas generales se puede concluir que el mírido N. tenuis es un agente de control biológico efectivo en el control de T. absoluta en el cultivo de tomate y que, debido a su polifagia, es capaz de regular las poblaciones de varios fitófagos plaga. Sin embargo, es necesario hacer un seguimiento regular de N. tenuis y de sus posibles presas, de manera que se pueda reaccionar antes de que N. tenuis ocasione daños en la planta por falta de presas. La utilización de este depredador en estrategias de gestión integrada de plagas reducirá la dependencia de plaguicidas en el cultivo del tomate.

The tomato borer Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) is originally from South America, where it is considered one of the most devastating pests of tomato crops. Larvae can infest leaves, flowers, stems and fruit, causing important losses of up to 100% in tomatoes where no control strategies are applied. At the end of 2006, T. absoluta was detected in Spain (Castellón). Since then, it was quickly spread to other countries in the Mediterranean Basin, Center-North of Europe and Middle East. Tuta absoluta appeared in Spain in absence of native natural enemies, causing important losses in tomato crops. Since T. absoluta was detected in the Mediterranean Basin, the most common control practice has been based on the use of chemical insecticides. However, these treatments may disrupt the existing integrated pest management programs in tomato crops also based on biological control, since pesticides may have side effects on natural enemies and they may lead to resistance, as documented in the area of origin of this pest. Therefore, implementation of environmentally safe measures to manage T. absoluta while limiting the use of chemical insecticides was urgently crucial. Soon after the detection of T. absoluta in Spain, the polyphagous predators Nesidiocoris tenuis Reuter and Macrolophus pygmaeus (Rambur) (Hemiptera: Miridae) were observed preying upon both eggs and larvae of T. absoluta. The fact that these predators were mass-reared and released in inoculative and conservation control programs of whiteflies mainly in protected crops showed both predator species as potential biological control agents of this new pest. The aim of this study was to evaluate the potential of both predatory bugs as biological control agents of T. absoluta in order to establish management strategies using these predators to control T. absoluta in tomato crops. As a first step, life history traits of N. tenuis and M. pygmaeus were studied in the laboratory when they fed exclusively upon eggs of T. absoluta to know the suitability of this prey for both predators. Immature stages of both predator species developed successfully on the new prey, while the developed M. pygmaeus females produced few offspring. This resulted in higher estimated demographical parameters for N. tenuis when compared to M. pygmeus (e.g. the intrinsic rates of increase were 0.127 and 0.005, respectively). After these results, we based our work on N. tenuis. Since N. tenuis is an aggressive predator of whiteflies in tomato crops, the occurrence of them with T. absoluta could influence in the predatory behaviour of N. tenuis upon both preys. As a second step, we evaluated the capacity of N. tenuis detecting plants infested with T. absoluta and Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) and its preference and consumption among eggs of T. absoluta and eggs, nymphs and adults of B. tabaci. Nesidiocoris tenuis was able to detect plants infested with eggs or inmature stages of both preys rather than non infested plants. Furthermore, N. tenuis showed a preference for plants infested with T. absoluta larvae rather than for plants infested with B. tabaci nymphs. However, N. tenuis did not show preference between plants infested with eggs of both species. The results obtained in the study of comsumption showed that N. tenuis was able to feed on T. absoluta eggs in presence of eggs, nymphs and adults of B. tabaci. The capacity of N. tenuis to detect plants infested with these phytophagous pests makes possible to locate it in initial patches, while the capacity of preying upon both preys may contribute to establish the predator in the crop. Previous studies showed that when N. tenuis is well-established in the crop, T. absoluta control is possible. The third step consisted in establishing a strategy that allowed the establishment of N. tenuis in the crop before T. absoluta populations reach the level of pest. To achieve this target, the combination of releases of N. tenuis with treatments of Bacillus thuringiensis Berliner was tested under greenhouse conditions. The hypothesis tested in this work was based on the finding that good control of young T. absoluta larvae can be achieved with B. thuringiensis. Such successful control may favor the increase and establishment of N. tenuis populations, which prey mainly on T. absoluta eggs. Our results revealed that when B. thuringiensis treatments are applied immediately after the initial detection of T. absoluta on plants, they do not interfere with N. tenuis establishment in the crop because T. absoluta eggs are available. According to our data, treatments with B. thuringiensis later in the growing season (when N. tenuis is well-established) would no longer be necessary because mirids alone would control the pest. Nesidiocoris tenuis shows a zoophytophagous behavior, which may affect yield under certain conditions. The fourth step of this study was evaluate if the injury of N. tenuis produced in tomato plants under extreme conditions with high populations of the predator in the crop, could reduce the yield. Our results showed that N. tenuis may cause yield reductions, but only when populations of this predator are really high. Our research led us to conclude that N. tenuis is a good biological control agent of T. absoluta in tomato crops and its polyphagous behavior allows it to contribute in the control of other pests. However, it is necessary to carry out a regular sampling of N. tenuis populations and their potential preys in tomato crop. This sampling will led us to anticipate and predict the potential plant damage inflicted by N. tenuis. The use of this predator in Integrated Pest Management (IPM) strategies will reduce the use of pesticides in tomato crops.