Keywords:

cjas

Cuban Journal of Agricultural Science

Cuban J. Agric. Sci.

2079-3480

Ediciones ICA

1996/v58e22

00022

Pasture Science and other Crops

Role of beneficial fauna, associated to a silvopastoral system of Tithonia diversifolia cv. ICA Cuba oc-10, on the incidence of pest insects

0000-0003-3514-2095

Valenciaga

Nurys

0000-0001-8521-948X

Iraola

0000-0002-2641-1815

Herrera

Magaly

0000-0002-1690-1140

Ruiz

T.E.

Instituto de Ciencia Animal, C. Central, km 47½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba Instituto de Ciencia Animal Instituto de Ciencia Animal

San José de las Lajas Mayabeque

Cuba

* Email:nvalenciaga1966@gmail.com

Conflict of interest: The authors declare that there is no conflict of interest among them.

CRediT Authorship Contribution Statement: Nurys Valenciaga: Investigation, Methodology, Formal analysis, Writing- original draft. J. Iraola: Conceptualization, Investigation, Methodology, Writing- original draft. Magaly Herrera: Formal analysis, Methodology, Software, Writing- original draft. T.E. Ruiz: Conceptualization, Investigation, Methodology, Writing- original draft.

01 12 2024

12 2024

e22

05 05 2024 30 07 2024

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License

To evaluate the beneficial fauna associated with a silvopastoral system of Tithonia diversifolia cv. ICA CUBA Oc-10, together with natural and improved grasses, and to determine their role in the incidence of insect pests, periodic random samplings were carried out (January, May and September). A sample of 20 raids was taken for each plant component. There was a lower proportion of phytophagous insects associated with the silvopastoral system with tithonia (9.97) compared to the base grass (19.13) and the control area (20.14) and, in turn, a higher proportion of bioregulators, with higher values in tithonia (9.63) in contrast to the base grass (5.94) and control (3.84). Over time, phytophagous insects decreased significantly in the silvopastoral system with tithonia (3.70), with differences in base grass (9.18) and control area (12.52). Bioregulators remained stable in the beneficial fauna associated with tithonia (9.81), although without statistical differences among the rest of plant communities. It is concluded that there is a marked influx of bioregulatory organisms associated with the silvopastoral system with tithonia and base grass compared to the control area, with grasses only. An increase or stability was achieved with the years of exploitation of the system. This is a favorable indicator, which increases zoological and functional biodiversity, contributes to the integral management of insect pests and guarantees the sustainability of the agroecosystem. It is recommended to promote increasingly diversified areas, such as silvopastoral systems, and avoid the extension of monoculture areas to favor the balance between phytophagous and bioregulatory species, under non-harmful levels.

Keywords: bioregulators grazing Mexican sunflower phytophagous

Introduction

Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray (Asteraceae) is a shrub species that stands out for its agronomic parameters and nutritional quality (Botero-Londoño et al. 2019 and Vargas et al. 2022). It constitutes an invaluable forage potential in milk (Gallego et al. 2014) and meat (Iraola et al. 2022) production. These intensive silvopastoral systems also have an important role in reducing physical and biological soil degradation (Giraldo and Chará 2022), making them even more attractive and resilient.

Research carried out at the Institute of Animal Science of the Republic of Cuba by a multidisciplinary team, led by Ruiz et al. (2016), makes available a group of outstanding materials, which biomass can be used for grazing (Ruiz et al. 2023a) as well as for cutting (Ruiz et al. 2024). The ICA CUBA Oc-10 variety stands out for its agronomic attributes, in both aspects, although with greater emphasis on grazing. Knowing its phytosanitary performance is important in order to extend this plant because of its benefits. Studies by Rodríguez et al. (2022) assert that T. diversifolia is a plant that serves as a reservoir for predators and parasitoids. Based on this idea, this study was carried out to evaluate the beneficial fauna associated with a silvopastoral system (SSP) of tithonia cv. ICA CUBA Oc-10 together with improved and natural grasses intended for bull fattening, and to know its role in the incidence of pest insects.

Materials and Methods Location

The research was conducted over three years in experimental areas of the Institute of Animal Science (ICA), located at 22º 53' North, 82º 02' West and 92 m a.s.l., in San José de las Lajas, Mayabeque province, in the Republic of Cuba.

Experimental area

It consisted of 10 ha of improved grasses (Cynodon nlemfuensis) and natural grasses (Paspalum notatum, Sporobolus indicus, Dichantium sp.), divided into two five-hectare systems: one with grasses and another with a silvopastoral system (SSP) of grasses and tithonia, associated in 100% of the area, productively intended to fattening Cuban Siboney bovine males.

Methodology for establishing tithonia SSPs

Tithonia was sown on carbonated brown soil (Hernández et al. 2019), according to the concepts and methodologies developed by Ruiz and Febles (1999) and Ruiz et al. (2006) by preparing soil strips in grassland areas. The registered variety of T. diversifolia cv. ICA CUBA Oc10 was used for this purpose, which was proposed by Ruiz et al. (2010) for its use in grazing.

Experimental procedure

For the studies of the associated entomofauna, a stratified sampling in five blocks was implemented after the promotion of the silvopastoral system with Tithonia diversifolia. In the center of each block, the representative sampling area was defined, according to the methodology proposed by CIBA-GEIGY (1981).

At three contrasting climatic moments of the year (January, May and September), a sample of 20 raids was taken in each block using the entomological net per each plant component (tithonia and base grass) for a total of 10 samples (five in the tithonia and five in the base grass). Five samples were taken in the control area, established only with grasses. All were individualized in plastic bags with their respective identifications and transferred to the Pest Management Laboratory of the Pastures Department of ICA for processing and taxonomic identification. A stereoscopic microscope, entomological collections and related dichotomous keys were used for this. Phytophagous insects, visiting organisms and associated beneficial fauna (bioregulators) were identified in each study area according to the assignment of functional groups according to Metcalf and Flint (1965), Triplehorn and Johnson (2005), Mancina and Cruz (2017) and World Spider Catalog (2020). In addition, the damage level caused by pest insects in each plant component was evaluated according to Calderón (1982). The climatic performance of the area is shown in figure 1.

Figure 1 Climate performance in the area under study

Statistical analysis

During the three years of study, for the variables of the associated arthropod fauna (visitors, phytophagous and bioregulators) the theoretical assumptions of the analysis of variance, normality of errors by the Shapiro Wilk (1965) test, Pearson correlation analysis and Mauchly (1940) sphericity were tested. Since these assumptions were not fulfilled, the methodology proposed by Gómez (2019) was used. Data were processed with the help of Proc GLIMMIX from SAS. Plant community, year, interaction and plant community per year were considered as fixed effects. The intercept was considered as random effects and the plant nested in the month was used as the subject. The variance-covariance structures compound symmetry (CS), autoregressive of order 1 Ar (1), unstructured (UN), variance components (CV) and topeplitz (Toep) were tested. The latter obtained the smallest selection criteria values. Data were adjusted to the Gamma distribution with link function (log). For the comparison of means, the Tuckey-Kramer fixed range test (Kramer 1956) was used for p<0.05. For data processing, the statistical package SAS (2013), version 9.3, was used.

Results and Discussion

Figure 2 shows the performance of the relative abundance of the arthropod fauna associated with each plant component at the different sampling times. In May, there was equity in the associated organisms with a similar percentage (33 %) in each evaluated plant component. In September, the abundance was slightly higher in the control area (41.90 %) with no differences with those collected in the SSP area of tithonia (31.43 %). It was lower in base grass (26.67 %). In January, it had an inferior performance in the SSP with tithonia (29.33 %), and it was slightly higher in the base grass (34.60 %) and in the control area with grasses only (36.07 %), but with no statistical differences among them.

Figure 2 Relative abundance of arthropod fauna associated with each plant component evaluated in the second year at the different sampling times, % a,b,c - Uncommon letters at each sampling time are significantly different at p≤0.05 (Duncan 1955)

September was the most representative of the associated entomofauna. This performance must have been subjected to the incidence of climatic factors during the studied period (figure 1). At the beginning of May, when the sampling was carried out, the dry season became more severe (<50 mm of monthly precipitation). Therefore, it is assumed that the insect fauna was reduced, as there were no turgid pastures and quality biomass that would keep them active in the area. In September, climatic conditions favored the appearance of insects with diverse habits. Rains became stable and temperatures were warmer, conditions that favor the increase of these organisms. In January, rains are scarce and temperatures are cooler, sometimes falling below 20 ºC. During this time, many insects have lower levels of their population and fewer generations are obtained. It is important to highlight the decrease in the accumulated rainfall that occurred in 2023 in the study area, which, never reached 200 mm on the rainy days of the month, compared to previous years (2021 and 2022), when records of 300 and even 400 mm were reached. The rainiest year was 2022, in which 480 mm were reached in June, with 14 days of rain. This climatic perfomance is undoubtedly reflected in the performance of the associated insects (Doria-Bolaños et al. 2021).

In the study carried out over three consecutive years (2021, 2022 and 2023) with the same sampling methodology, there was significant interaction between the plant community and the year, for all variables (table 1). In this case, the lower proportion of phytophagous species associated with the SSP with tithonia (9.97) stands out compared to the base grass (19.13) and control area with grasses (20.14). In turn, there was higher proportion of bioregulatory species associated with these plant communities, with higher values in tithonia (9.63) compared to the base grass (5.94) and the control (3.84). As previously stated, visitors influence the entire system indiscriminately, with greater emphasis on the flowering stage of tithonia. In 2023, which is the fourth year of promoting the SSP, there was a significant decrease in phytophagous species associated with the SSP with tithonia (3.70), which significantly differs from the base grass (9.18) and the control area (12.52). An increase or stability of the associated beneficial fauna (9.81, 4.82 and 5.26) was also recorded for tithonia, base grass and control area, respectively, although without statistical differences among these plant communities.

Table 1 Analysis of the performance of the arthropod fauna (visitors, phytophagous and bioregulators) in plant communities per year

Variables Community years Tithonia in SSP Base grass in SSP Control (grasses) EE (±) Sign.

Visitors 2021 1.99^b (7.32) 2.36^a (10.56) 2.38^a (10.77) 0.14 p=0.0005

2022 2.33^a (10.24) 2.01^b (7.44) 2.11^ab (8.28)

2023 1.96^b (7.11) 1.90^b (6.66) 1.56^c (4.76)

Phytophagous 2021 2.30^c (9.97) 2.95^a (19.13) 3.00^a (20.14) 0.16 p<0.0001

2022 2.46^bc (11.75) 2.43^bc (11.33) 2.62^b (13.72)

2023 1.31^d (3.70) 2.22^c (9.18) 2.53^bc (12.52)

Biorregulators 2021 2.26^a (9.63) 1.78^ab (5.94) 1.36^b (3.88) 0.23 p=0.0083

2022 1.68^ab (5.38) 1.72^ab (5.56) 1.87^ab (6.46)

2023 2.28^a (9.81) 1.57^ab (4.82) 1.66^ab (5.26)

Variables	Community years	Tithonia in SSP	Base grass in SSP	Control (grasses)	EE (±) Sign.
Visitors	2021	1.99^b (7.32)	2.36^a (10.56)	2.38^a (10.77)	0.14 p=0.0005
2022	2.33^a (10.24)	2.01^b (7.44)	2.11^ab (8.28)
2023	1.96^b (7.11)	1.90^b (6.66)	1.56^c (4.76)
Phytophagous	2021	2.30^c (9.97)	2.95^a (19.13)	3.00^a (20.14)	0.16 p<0.0001
2022	2.46^bc (11.75)	2.43^bc (11.33)	2.62^b (13.72)
2023	1.31^d (3.70)	2.22^c (9.18)	2.53^bc (12.52)
Biorregulators	2021	2.26^a (9.63)	1.78^ab (5.94)	1.36^b (3.88)	0.23 p=0.0083
2022	1.68^ab (5.38)	1.72^ab (5.56)	1.87^ab (6.46)
2023	2.28^a (9.81)	1.57^ab (4.82)	1.66^ab (5.26)

^abc Different letters in each variable indicate significant differences p<0.05 (Kramer 1956).

(…) Values in parenthesis indicate data transformed by log link function

These results coincide with studies by Ochoa et al. (2017), who found 54 % less Collaria oleosa (Hemiptera: Miridae) and 59 % less Draeculacephala sp. (Hemiptera: Cicadellidae) in the associated plants in the silvopastoral systems compared to the single-crop area with the kikuyu grass (Cenchrus clandestinus), which experienced the greatest damage. Therefore, the silvopastoral systems kept the populations of sucking insects under control. The authors confirmed that the larger the single-crop area, the greater the incidence and damage by phytophagous insects.

A marked influx of bioregulatory organisms associated with the SSP with tithonia was observed, compared to the control area, with grasses only. The SSP with the association of plants of different sizes and architectures creates various refuge and nectar sites for the habitat of multiple organisms, such as the associated beneficial fauna. This, without a doubt, constitutes a favorable indicator, which is confirmed in this study, as it contributes to the comprehensive management of pest insects in the agroecosystem. Studies in Cuba by Rodríguez et al. (2022) recommend T. diversifolia associated with pastures and forages, which promotes ecosystem services and increases the resilience of livestock agroecosystems.

Results in tithonia confirm that silvopastoral systems achieve the stability of phytophagous and bioregulatory organisms over time, which prevents economic and physiological damage to the main crop. This was also reported in similar studies by Valenciaga et al. (2019, 2020) and Ruiz et al. (2023b) in diversified silvopastoral systems with leucaena-Guinea. In this case, the SSP with the association of plants of different sizes and architectures, creates various refuge and nectar sites for the habitat of multiple organisms such as the associated beneficial fauna, which makes it possible to reduce phytophagous insects and damage associated with the base grass under the SSP with tithonia.

Conclusions

There is a marked influx of bioregulatory organisms associated with the SSP with tithonia and base grass compared to control area, with grasses only. An increase or stability was achieved with the years of exploitation of the system. This is a favorable indicator, which increases zoological and functional biodiversity, contributes to the integral management of insect pests and guarantees sustainability of the agroecosystem.

It is recommended to promote increasingly diversified areas, such as silvopastoral systems, and avoid the extension of single-crops to favor the balance between phytophagous and bioregulatory species at levels that are not harmful.

Acknowledgments

Thanks to the national project PN131LH001.49 Beef production in silvopastoral systems of Tithonia diversifolia complemented with sugar cane and VITAFERT, financed by the Food and its Agroindustry Program of the Ministry of Agriculture of the Republic of Cuba for the financial support provided for the execution of this research.

In addition, the work of technicians Humberto Díaz, Jorge Luis Hernández and Ciro A. Mora is also appreciated

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Avances en Investigación Agropecuaria 27 1 136 145 2683-1716

10.53897/RevAIA.23.27.26

Ruiz, T.E., Febles, G. J., Alonso, J. & Valenciaga, N. 2023b. El árbol y su efecto en la estabilidad productiva vegetal en un Sistema Silvopastoril. Pp. 54-57. En: Rivera J., Viñoles C., Fedrigo J., Bussoni A., Peri P., Colcombet L., Murgueitio E., Quadrelli A. & Chará J. (Eds.) Sistemas Silvopastoriles: Hacia una Diversificación Sostenible. CIPAV. Cali, Colombia. ISBN 978-628-95190-5-1.

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World Spider Catalog 2020. World Spider Catalog. Version 21.5. Natural History Museum Bern. https://doi.org/10.24436/2.

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Ciencia de los Pastos y otros Cultivos

Función de la fauna beneficiosa, asociada a un sistema silvopastoril de Tithonia diversifolia vc. ICA Cuba oc-10, en la incidencia de insectos plaga

0000-0003-3514-2095

Valenciaga

Nurys

0000-0001-8521-948X

Iraola

0000-0002-2641-1815

Herrera

Magaly

0000-0002-1690-1140

Ruiz

T.E.

Instituto de Ciencia Animal, C. Central, km 47½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba Instituto de Ciencia Animal Instituto de Ciencia Animal

San José de las Lajas Mayabeque

Cuba

* Email:nvalenciaga1966@gmail.com

Conflicto de intereses: Los autores declaran que no existe conflicto de intereses entre ellos.

Declaración de contribución de autoría CRediT: Nurys Valenciaga: Investigación, Metodología, Análisis formal, Redacción-borrador original. J. Iraola: Conceptualización, Investigación, Metodología, Redacción-borrador original. Magaly Herrera: Análisis formal, Metodología, Software, Redacción-borrador original. T.E. Ruiz: Conceptualización, Investigación, Metodología, Redacción-borrador original.

Para evaluar la fauna beneficiosa, asociada a un sistema silvopastoril de Tithonia diversifolia vc. ICA CUBA Oc-10, junto a gramíneas naturales y mejoradas, y conocer su función en la incidencia de insectos plaga, se efectuaron muestreos aleatorios periódicos (enero, mayo y septiembre). Se tomó una muestra de 20 redadas por cada componente vegetal. Hubo menor proporción de fitófagos asociados al sistema silvopastoril con tithonia (9.97) con respecto al pasto base (19.13) y al área testigo (20.14) y, a su vez, mayor proporción de biorreguladores, con valores más altos en tithonia (9.63) en contraste con el pasto base (5.94) y testigo (3.84). Con el tiempo, los fitófagos disminuyeron significativamente en el sistema silvopastoril con tithonia (3.70), con diferencias en pasto base (9.18) y área testigo (12.52). Los biorreguladores se mantuvieron con una estabilidad en la fauna benéfica asociada en la tithonia (9.81), aunque sin diferencias estadísticas entre el resto de las comunidades vegetales. Se concluye que existe afluencia marcada de organismos biorreguladores asociados al sistema silvopastoril con tithonia y pasto base en comparación con el área testigo, con gramíneas solamente. Se logró incremento o estabilidad con los años de explotación del sistema. Esto es un indicador favorable, que incrementa la biodiversidad zoológica y funcional, contribuye al manejo integral de insectos plaga y garantiza la sostenibilidad del agroecosistema. Se recomienda el fomento de áreas cada vez más diversificadas, como los sistemas silvopastoriles, y evitar la extensión de áreas de monocultivos para favorecer el equilibrio entre especies fitófagas y biorreguladoras, bajo niveles no dañinos.

Palabras clave: biorreguladores botón de oro fitófagos pastoreo

Introducción

Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray. (Asteraceae) es una especie arbustiva, que resalta por sus parámetros agronómicos y su calidad nutricional (Botero-Londoño et al. 2019 y Vargas et al. 2022). Constituye un potencial forrajero invaluable en la producción de leche (Gallego et al. 2014) y carne (Iraola et al. 2022). Estos sistemas silvopastoriles intensivos desempeñan una función importante también en la reducción de la degradación física y biológica del suelo (Giraldo y Chará 2022), por lo que los hace aún más atractivos y resilientes.

Investigaciones realizadas en el Instituto de Ciencia Animal de la República de Cuba por un equipo multidisciplinario, liderado por Ruiz et al. (2016) pone a disposición un grupo de materiales destacados, cuya biomasa se puede emplear en pastoreo (Ruiz et al. 2023a) como en corte (Ruiz et al. 2024). La variedad ICA CUBA Oc-10 resalta por sus atributos agronómicos, en ambas direcciones, aunque con mayor énfasis en pastoreo. Conocer su comportamiento fitosanitario resulta de interés para poder extender esta planta en virtud de los beneficios que brinda. Estudios de Rodríguez et al. (2022) aseveran que T. diversifolia es una planta que sirve de reservorio de depredadores y parasitoides. A partir de esta idea, este estudio se realizó para evaluar la fauna beneficiosa asociada a un sistema silvopastoril (SSP) de tithonia vc. ICA CUBA Oc-10 junto a gramíneas mejoradas y naturales destinado a la ceba de toros, y para conocer su función en la incidencia de insectos plaga.

Materiales y Métodos Localización

La investigación se realizó durante tres años en áreas experimentales del Instituto de Ciencia Animal (ICA), localizado a los 22º 53' de latitud norte, a los 82º 02' de longitud oeste y a 92 m.s.n.m., en el municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, en la República de Cuba.

Área experimental

Consistió en 10 ha de gramíneas mejoradas (Cynodon nlemfuensis) y gramíneas naturales (Paspalum notatum, Sporobolus indicus, Dichantium sp.), divididas en dos sistemas de cinco hectáreas: uno con gramíneas y otro con un sistema silvopastoril (SSP) de gramíneas-tithonia, asociada en 100 % del área, cuyo destino productivo fue la ceba de machos bovinos Siboney de Cuba.

Metodología de establecimiento de los SSP de tithonia

La siembra de tithonia se realizó sobre un suelo pardo carbonatado (Hernández et al. 2019), de acuerdo con los conceptos y metodologías desarrolladas por Ruiz y Febles (1999) y Ruiz et al. (2006) mediante la preparación de suelos en franjas en áreas de pastizales. Se utilizó para ello la variedad registrada de T. diversifolia vc. ICA CUBA Oc10, propuesta por Ruiz et al. (2010) para su utilización en pastoreo.

Procedimiento experimental

Para los estudios de la entomofauna asociada se implementó posterior al fomento del sistema silvopastoril con Tithonia diversifolia un muestreo estratificado en cinco bloques. En el centro de cada bloque se definió el área representativa de muestreo, según metodología propuesta por CIBA-GEIGY (1981).

En tres momentos climáticos contrastantes del año (enero, mayo y septiembre), se tomó una muestra de 20 redadas en cada bloque con la utilización de la red entomológica por cada componente vegetal (tithonia y pasto base) para un total de 10 muestras (cinco en la tithonia y cinco en el pasto base). En el área testigo, establecida solamente con gramíneas se tomaron cinco muestras. Todas se individualizaron en bolsas plásticas con sus respectivas identificaciones y se trasladaron al Laboratorio de Manejo de Plagas del Departamento de Pastos del ICA para su procesamiento e identificación taxonómica. Se utilizó para ello un microscopio estereoscópico, colecciones entomológicas y claves dicotómicas afines. Se identificaron insectos fitófagos, organismos visitadores y fauna benéfica asociada (biorreguladores) en cada área de estudio atendiendo a la asignación de los grupos funcionales de acuerdo a Metcalf y Flint (1965), Triplehorn y Johnson (2005), Mancina y Cruz (2017) y World Spider Catalog (2020). Además, se evaluó el nivel de daño provocado por insectos plaga en cada componente vegetal según Calderón (1982). El comportamiento climático del área se muestra en la figura 1.

Figura 1 Comportamiento climático en el área en estudio

Análisis estadístico

Durante los tres años de estudio, para las variables de la artropodofauna asociada (visitadores, fitófagos y biorreguladores) se probaron los supuestos teóricos del análisis de varianza, normalidad de errores por la dócima de Shapiro Wilk (1965), análisis de correlación de Pearson y esfericidad de Mauchly (1940). Al no cumplir dichos supuestos, se utilizó la metodología propuesta por Gómez (2019). Los datos se procesaron con ayuda Proc GLIMMIX del SAS. Se consideraron como efectos fijos la comunidad vegetal, el año, la interacción y la comunidad vegetal por año. Como aleatorios, se contempló el intercepto y como sujeto, la planta anidada en el mes. Se probaron las estructuras de varianza-covarianza simetría compuesta (CS), autoregresiva de orden 1 Ar (1), no estructurada (UN), componentes de varianza (CV) y topeplitz (Toep). Esta última obtuvo los valores de los criterios de selección más pequeños. Los datos se ajustaron a la distribución Gamma con función de enlace (log). Para la comparación de medias se utilizó la dócima de rango fijo Tuckey-Kramer (Kramer 1956) para p<0.05. Para el procesamiento de los datos, se utilizó el paquete estadístico SAS (2013), versión 9.3.

Resultados y Discusión

En la figura 2 se muestra el comportamiento de la abundancia relativa de la artropodofauna asociada a cada componente vegetal en los diferentes momentos de muestreo. En mayo hubo equidad en los organismos asociados con similar porcentaje (33 %) en cada componente vegetal evaluado. En septiembre, la abundancia fue ligeramente mayor en el área testigo (41.90 %) sin diferencias con las colectadas en el área SSP de tithonia (31.43 %). Fue menor en el pasto base (26.67 %). En enero tuvo un comportamiento menor en el SSP con tithonia (29.33 %), y fue ligeramente superior en el pasto base (34.60 %) y en el área testigo con sólo gramíneas (36.07 %), pero sin diferencias estadísticas entre sí.

Figura 2 Abundancia relativa de la artropodofauna asociada a cada componente vegetal evaluado en el segundo año en los diferentes momentos de muestreo, % a,b,c - Letras no comunes en cada momento de muestreo son significativamente diferentes a p≤0.05 (Duncan 1955)

Septiembre fue el más representativo de la entomofauna asociada. Este comportamiento debió estar sujeto a la incidencia de los factores climáticos durante el período estudiado (figura 1). Al principio de mayo, momento en el que se efectuó el muestreo, la época seca arreció (< 50 mm de precipitación mensual). Por tanto, se asume que la fauna insectil estaba disminuida, al no encontrar pastos turgentes y biomasa de calidad que los mantuviera activos en el área. En septiembre, las condiciones climáticas favorecieron la aparición de insectos de hábitos diversos. Se estabilizaron las lluvias y las temperaturas fueron más cálidas, condiciones que propician el incremento de estos organismos. En enero, escasean las lluvias y las temperaturas son más frescas, llegando a disminuir en ocasiones por debajo de 20 ºC. En esta época, muchos insectos declinan sus niveles poblacionales y se obtienen menos generaciones. Es importante destacar la disminución del acumulado de precipitaciones acaecidas en el 2023 en el área en estudio que, en los días de lluvia del mes, nunca llegaron a los 200 mm en comparación con los años anteriores (2021 y 2022), cuando alcanzaron registros de 300 y hasta 400 mm. El año más lluvioso fue el 2022, en el que se alcanzaron 480 mm en junio, con 14 d de lluvia. Este comportamiento climático, sin dudas, se refleja en el comportamiento de los insectos asociados (Doria-Bolaños et al. 2021).

En el estudio desarrollado durante tres años consecutivos (2021, 2022 y 2023) con igual metodología de muestreo, hubo interacción significativa entre la comunidad vegetal y el año para todas las variables (tabla 1). En este caso, se destaca la menor proporción de especies fitófagas asociadas al SSP con tithonia (9.97) con respecto al pasto base (19.13) y el área testigo con gramíneas (20.14). A su vez, hubo mayor proporción de especies biorreguladoras asociadas a dichas comunidades vegetales, con valores más altos en tithonia (9.63) en comparación con el pasto base (5.94) y el testigo (3.84). Como se ha expresado con anterioridad, los visitadores inciden indistintamente en todo el sistema, con mayor énfasis en la etapa de floración de la tithonia. En el 2023, que constituye el cuarto año de fomentado el SSP, hubo disminución significativa de las especies fitófagas asociadas al SSP con tithonia (3.70), que difiere significativamente del pasto base (9.18) y el área testigo (12.52). También se registró un incremento o estabilidad de la fauna benéfica asociada (9.81, 4.82 y 5.26) para la tithonia, pasto base y área testigo, respectivamente, aunque sin diferencias estadísticas entre dichas comunidades vegetales.

Tabla 1 Análisis del comportamiento de la artropodofauna (visitadores, fitófagos y biorreguladores) en las comunidades vegetales por años.

Variables Comunidad Años Tithonia en SSP Pasto base en SSP Testigo (gramíneas) EE(±) Signif.

Visitadores 2021 1.99^b (7.32) 2.36^a (10.56) 2.38^a (10.77) 0.14 p=0.0005

2022 2.33^a (10.24) 2.01^b (7.44) 2.11^ab (8.28)

2023 1.96^b (7.11) 1.90^b (6.66) 1.56^c (4.76)

Fitófagos 2021 2.30^c (9.97) 2.95^a (19.13) 3.00^a (20.14) 0.16 p<0.0001

2022 2.46^bc (11.75) 2.43^bc (11.33) 2.62^b (13.72)

2023 1.31^d (3.70) 2.22^c (9.18) 2.53^bc (12.52)

Biorreguladores 2021 2.26^a (9.63) 1.78^ab (5.94) 1.36^b (3.88) 0.23 p=0.0083

2022 1.68^ab (5.38) 1.72^ab (5.56) 1.87^ab (6.46)

2023 2.28^a (9.81) 1.57^ab (4.82) 1.66^ab (5.26)

Variables	Comunidad Años	Tithonia en SSP	Pasto base en SSP	Testigo (gramíneas)	EE(±) Signif.
Visitadores	2021	1.99^b (7.32)	2.36^a (10.56)	2.38^a (10.77)	0.14 p=0.0005
2022	2.33^a (10.24)	2.01^b (7.44)	2.11^ab (8.28)
2023	1.96^b (7.11)	1.90^b (6.66)	1.56^c (4.76)
Fitófagos	2021	2.30^c (9.97)	2.95^a (19.13)	3.00^a (20.14)	0.16 p<0.0001
2022	2.46^bc (11.75)	2.43^bc (11.33)	2.62^b (13.72)
2023	1.31^d (3.70)	2.22^c (9.18)	2.53^bc (12.52)
Biorreguladores	2021	2.26^a (9.63)	1.78^ab (5.94)	1.36^b (3.88)	0.23 p=0.0083
2022	1.68^ab (5.38)	1.72^ab (5.56)	1.87^ab (6.46)
2023	2.28^a (9.81)	1.57^ab (4.82)	1.66^ab (5.26)

^abc Letras diferentes en cada variable indican diferencias significativas p<0.05 (Kramer 1956).

( ) Valores entre paréntesis indican datos transformados por la función de enlace log.

Estos resultados coinciden con estudios de Ochoa et al. (2017), quienes encontraron 54 % menos Collaria oleosa (Hemiptera: Miridae) y 59 % menos Draeculacephala sp. (Hemiptera: Cicadellidae) en las plantas asociadas en los sistemas silvopastoriles en comparación con el área de monocultivo con la gramínea kikuyo (Cenchrus clandestinus), que experimentó el mayor daño. Por tanto, los sistemas silvopastoriles mantuvieron controlada las poblaciones de insectos chupadores. Los autores corroboraron que, a mayor área de monocultivo, mayor incidencia y daño por fitófagos.

Se pudo constatar afluencia marcada de organismos biorreguladores asociados al SSP con tithonia en comparación con el área testigo, con solo gramíneas. El SSP con la asociación de plantas de diferentes tamaños y arquitecturas crea diversos sitios de refugio y de néctar para el hábitat de múltiples organismos, como la fauna benéfica asociada. Esto, sin dudas, constituye un indicador favorable, que se ratifica en este estudio, en tanto que contribuye con el manejo integral de insectos plaga en el agroecosistema. Estudios en Cuba de Rodríguez et al. (2022) recomiendan a T. diversifolia asociada a los pastos y forrajes lo cual fomenta los servicios ecosistémicos y aumenta la resiliencia de los agroecosistemas ganaderos.

Los resultados en tithonia confirman que los sistemas silvopastoriles logran con el tiempo la estabilidad de organismos fitófagos y biorreguladores, lo que evita que se produzcan daños económicos y fisiológicos en el cultivo principal. Esto se informó también en estudios similares de Valenciaga et al. (2019, 2020) y Ruiz et al. (2023b) en sistemas silvopastoriles diversificados con leucaena-guinea. En este caso, el SSP con la asociación de plantas de diferentes tamaños y arquitecturas, crea diversos sitios de refugio y de néctar para el hábitat de múltiples organismos como la fauna benéfica asociada, lo que posibilita que disminuyan los insectos fitófagos y daños asociados al pasto base bajo el SSP con tithonia.

Conclusiones

Existe afluencia marcada de organismos biorreguladores asociados al SSP con tithonia y pasto base en comparación con el área testigo, con sólo gramíneas. Se logró incremento o estabilidad con los años de explotación del sistema. Este es un iindicador favorable, que incrementa la biodiversidad zoológica y funcional, contribuye al manejo integral de insectos plaga y garantiza la sostenibilidad del agroecosistema.

Se recomienda fomentar áreas cada vez más diversificadas, como los sistemas silvopastoriles, y evitar la extensión del monocultivo para favorecer el equilibrio entre especies fitófagas y biorreguladoras en niveles que no resulten dañinos.

Agradecimientos

Se agradece el apoyo económico del proyecto PN131LH001.49 Producción de carne de res en sistemas silvopastoriles de Tithonia diversifolia complementados con caña de azúcar y VITAFERT, financiado por el programa de Alimentos y su Agroindustria del Ministerio de la Agricultura de la República de Cuba. Además, se expresa gratitud por la labor de los técnicos Humberto Díaz, Jorge Luis Hernández y Ciro A. Mora.