Control Biológico de Malezas

Tipos de agentes 1. 2. 3. 4. 5. 6.

insectos ácaros nemátodos peces hongos otros patógenos?

Control de malezas por herbívoros especializados 1. insectos 2. ácaros 3. nemátodos

Coleoptera Familias usados (rojo = grand importancia) • • • • • • •

Chrysomelidae Curculionidae Cerambycidae Apionidae Bruchidae Buprestidae Anthribidae

Coleoptera: Chrysomelidae

Agasicles hygrophila- sobre “alligator weed” (Alternanthera philoxeroides)

Agasicles hygrophila (Chrysomelidae)

Larvas y huevecillos

La maleza en su hábitat

Longitarsus jacobaeae sobre Senecio jacobaea “tansy ragwort” en el oeste de los EU

Las larvas de L. jacobaeae se alimientan de las raices

Tansy ragwort, Senecio jacobaea, es un invasor de pastos

Senecio jacobaea infestación antes del control biológico (note color amarillo)

Después del control biológico de Senecio jacobaea

Coleoptera: Chrysomelidae

Chrysolina quadrigemina, introducido de OR y CA en los 1940s para el control de St. Johnswort, Hypericum perforatum

Chrysolina quadrigemina, Chrysomelidae

Larvas de C. quadrigemina (arriba) y su hosperdero, Hypericum perforatum

Effecto de Chrysolina quadrigemina sobre St. Johnswort, Hypericum perforatum Pastos nativos en CA invadidos por H. perforatum, como se veían en los 1950s

Arriba, flores amarillas de H. perforatum antes de CBC Derecha, pastos restaurados

Chrysomelidae: Apthona spp.

Apthona laceratosa

Apthona cyparissiae

Liberados en el oeste de los EU para control de “leafy spurge”, Euphorbia escula

Leafy spurge (Euphorbia escula) Las larvas de Apthona se comen las raíces

Apthona larva

Antes: 1991

Después: 1998

Control de “leafy spurge” (Euphorbia escula) por Apthona spp. en MT

Los picudos (Cuculionidae) han tenido exito contra muchas malezas

Neochetina eichhornia, un agente usado contra waterhyacinth

Waterhyacinth, Eichhornia crassipes La peor maleza de humedales del mundo

Vigorosas plantas de waterhyacinth

Daño por parte de las larvas de Neochetina spp.

Waterhyacinth dañado por Neochetina

Curculionidae: Trichosirocalus horridus

Liberado en el EU contra el cardo Carduus acanthoides

Curculionidae:Rhinocyllus conicus Carduus nutans

R. conicus

Liberado en el EU contra el cardo Carduus nutans

Rhinocyllus conicus- se come las semillas inmaduras 1. huevecillos

3. pupas

2. larvas

Ciclo de vida de R. conicus: -Huevecillos depositados en el receptáculo del cardo -Las larvas se comen las semillas inmaduras -Las pupas se forman dentro de la planta

Rhinocyllus conicus dañó cardos nativos en Nebraska

El hábitat del cardo Platte esta en las colinas arenosas de Nebraska, donde no esta la plaga Carduus nutans

Curculionidae: Microlarinus lypriformis Liberado en EU contra “puncture vine”, Tribulus terrestris

Curculionidae: Microlarinus lypriformis Las larvas de M. lypriformis hacen túneles en los tallos de Tribulus terrestris

Curculionidae: Cyrtobagous salvinae Liberado en muchos países contra Salvinia molesta

Salvinia molesta, un helecho flotante de America del sur, dispersado por la venta de plantas para uso en acuarios

La superficie verde es S. molesta sobre un lago en Australia

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“Después del control biologico, con C. salviniae

Green mat is S. molesta on lake in Australia

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Lepidoptera Familias usadas en CBC de malezas (rojas =mas importantes) • • • • • • •

Pyralidae Noctuidae Tortricidae Gelechiidae Arctiidae Gracillariidae 15 familias mas

Pyralidae: Cactoblastis cactorum

Las larvas de C. cactorum comen muchas especies de cactus en el género Opuntia. Esta especies fue liberada primero en Australia y después, en los años 1950, en el Caribe

Arctiidae:Tyria jacobaeae

Tyria jacobaeae fue introducida en Oregon y tuvo un papel menor en el control de Senecio jacobaea

Hemiptera (incluyendo Homoptera) Familias usados en CBC de malezas (rojas = mayor importancia) • Dactylopiidae • Tingidae • Coreidae • 5 otras familias

Dactylopiidae: Dactylopius sp.

Las cochinillas son especialistas sobre cactus y han sido usadas para el control de Opuntia spp en algunos lugares (e.g., Channel Is., CA)

Insectos cochinilla

Diptera Familias usadas en CBC de malezas (rojo = de mayor importancia) • Tephritidae • Cecidomyiidae • 4 otras familias

Diptera: Tephritidae, Urophora affinis Note bandas alares y ovipositor largo

Introducida en el parte oeste de los EU como un miembro de un complejo contra “diffuse knapweed”, Centaurea diffusa

Larvas de Urophora affinis, Tephritidae Note banding on wing and long ovipositor

Las larvas se desarrollan en las “cabezas de semillas” de Centaurea diffusa

Diptera: Cecidomyiidae, Cystiphora schmidti

agallas sobre Chondrilla juncea Adulto

Otros órdenes 1. 2. 3. 4.

Thysanoptera Hymenoptera Orthoptera Acarina (ácaros)

Thysanoptera: Amynothrips andersoni (Phlaeothripidae) El trips del “alligator weed” Note banding on wing and long ovipositor

Hymenoptera: Pteromalidae Trichilogaster acaciaelongifoliae

Producen agallas sobre Acacia longifolia en Sud Africa

Acarina: Tetranychae-el ácaro de “gorse” Tetranychus lintearius, introducido de NZ para control de “gorse,” Ulex europaeus

Tetranychidae-el ácaro de “gorse” Note banding on wing and long ovipositor

Ver el color ligeramente amarillo de las plantas infestadas

El ácaro eriofiido (Eriophyes chondrillae) produce agallas en “skeletonweed” (Chondrilla juncea)

Una agalla

Micrógrafo del ácaro

Este especie fue introducida en Australia contra “skeletonweed,” Chondrilla juncea

CBC de malezas con patógenos especializados 1. royas 2. tizónes

Puccinia chondrillina, Una roya que ataca las plantas juveniles de skeletonweed (Chondrilla juncea)

Puntos rojos sobe las hojas son la roya

Rubus fruticosus, una mora comercial, ha llegado a ser una plaga ecológica de gran importancia en Australia. Para su control, una roya específica fue introducida

Cepas virulentas de la roya Phragmidium violaceum fueron importadas

Lesiónes de la roya

Infecciónes de roya (Phragmidium violaceum) sobre la hoja de mora

teliosporas

Control biológico de malezas por herbivoros generalistas 1. Peces

Muchos peces herbivoros, con dieta generalista, han sido usados para el control de malezas acuaticas en estanques y canales Grass carp (Ctenopharyngodon idella)

Grass carp (Ctenopharyngodon idella) ha sido liberado para control de plantas nativas e invasivas, como Hydrilla verticillata

Pero es el control de malezas el motivo verdadero?

Están muy contentos con su grass carp muy grande

Introduciones de peces son irresponsables “Although some say the flavor of the flesh of the grass carp has a strong algal flavor, the market for the fish as food is high in some areas. Grass carp are known to compete for food with invertebrates such as crayfish, and other fish species, and causes significant changes in phytoplankton, invertebrate communities, interfere with reproduction of other fish, modify habitat by destroying vegetation and water quality, and much more. Grass carp can grow to be about 4 ft. and 40-50 pounds” (from US Fish and Wildlife website)

Comparación de CBC de insectos vs. malezas 1. En CBC/malezas, el efecto de los agentes es de reducir la habilidad competitiva de la planta (no bajar la densidad por mortalidad directa, como CBC/insectos) 2. Impactos más que la muerte son importantes para CBC/malezas 3. Frecuentemente, el objetivo es reducir la reprodución de la planta 4. Seguridad de plantas nativas (“non-target”) es más visible y más enfatizada que la de insectos nativos

Comparación de CBC de insectos vs malezas 5. Proyectos de CBC/malezas necesitan mas tiempo 6. CBC/malezas requiere entendimiento de fisiología y filogenia de las plantas del proyecto 7. Con más frecuencia se necesitan complejos de agentes para el CBC/malezas que para insectos 8. Interaciónes insecto x patógeno pueden ser críticas

Característica #1: La competencia entre la maleza y especies de plantas nativas Agentes de CBC/Malezas cambian la competitividad de la maleza en relación a otras plantas Agentes de CBC/Insectos no tienen sus efectos cambiando la competencia entre insectos herbivoros, que es muy débil o inexistente. Agentes de CBC/insectos actúan matando la plaga, o á veces, reduciendo su nivel de reproducción

No pensar en la interacción entre la planta y el herbivoro aisladamente

Galerucella pusilla

Typha Purple loosestrife El papel del agente es reducir el nivel de competitividad de la invasora con la vegetación nativa. El resto depende de la competencia entras las plantas

¿Que fuerza tiene la competencia entre Typha y loosestrife? ¿Que nivel de daño de herbivoros se necesita para influir en el equilibrio?

Prueba de competencia

Característica #1: Otros efectos además de la muerte son importantes en CBC/malezas CBC/malezas. Los efectos son muy variables. Mas que infligir el muerte, muchos agentes pueden bajar (1) la tasa de crecimiento de la planta, (2) el número de semillas producidas, (3) la competitividad con otras plantas, (4) la longevidad de la planta, o aumentar la susceptibilidad a patógenos. CBC/insectos. Casi todos los efectos son muerte imediata, pero en algunos casos, también es posible un impacto de fertilidad reducida

CBC/malezas---hay muchas maneras de dañar plantasseed destruction Hacer agallas Defoliar

Elevar susceptibilidad á los patógenos

Disminuir crecimiento

Cambiar el nivel de fuerza competitiva

Característica #3: La baja reproductiva de la planta frecuentemente es una meta de los proyectos de CBC/malezas

1. Algunas plantas tienen semillas que pueden vivir por décadas 2. Algunas plantas (árboles) tienen vidas largas 3. Plantas anuales producen cantidades altas de semillas cada año 4. Muchas plantas se reproducen vegetativamente

Como se reproducen las plantas influye fuertemente sobre opciónes para bajar la reproducción de malezas Plantas de vida larga

Anuales o bienales --bancos de semillas grandes

Reproducción vegetativa

Pedazos de waterhyacinth flotan y producen plantas nuevas

Plantas leñosas, maduras son dificiles de matar

Bancos de semillas mantienen densidades estables por años

Reducción semillas por Purpleindirecta loosestrife (Lythrum de salicariae) in Ontario, Canada, in 1995, One year after first la release of the leaf beetles. See the los efectos de defoliación defoliation and lack of flowers

Destrucción de semillas

1995

Green mat is S. molesta on lake in Australia

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Estas moscas comen semillas

Característica #4: Históricamente había más atención a los riesgos no planeados a las plantas nativas que a los insectos nativos

Cardo Platte y R. conicus Es más probable que se observen y se proteste por daños a plantas nativas, como este cardo nativo

Mosca blanca de Fraxinus y Encarsia inaron Daño a muchas insectas nativos , como a moscas blancas sería invisible para todos menos unos pocas especialistas y el impacto sería difícil de medir

CBC/malezas-10-30 años

CBC/insectos -2-10 años

5

10

15

20

25

30

Característica #5: Tipicamente se necesitan mas años de trabajo para CBC/ malezas que para CBC/insectos

CBC/malezas

CBC/insectos

Característica #6: Para CBC/malezas se necesita un buen entendimiento de la fisiología y filogenia de las plantas para determinar impacto y seguridad, respectivamente

Tribu Cardueae

Filogenia de la familia Asteraceae

Asteroideae

Subfamily

Tribe

Subtribe

Senecio vulgaris Senecio cineraria

pupae (%)

Helianthus annuus (1) Echinacea purpurea

eggs (%)

Hemizonia minthornii Eriophyllum stoechadifolium Gnaphalium californicum Liatris punctata Brickellia californica Aster chilensis Artemisia californica

Veronieae Lactuceae Mutisieae

Stokesia laevis Stephanomeria cichoriacea Lactuca sativa (2) Agoseris grandiflora Trixis californica

Echinopsidinae Carlininae

Gazania rigens

Echinops exaltatus Xeranthemum cylindraceum

Carduinae

Cynara scolymus (3) Cirsium vulgare Ci. vinaceum Ci. occidentale Ci. loncholepis Ci. hydrophilum Ci. fontinale

Ci. ciliolatum Ci. brevistylum Carduus pycnocephalus

Crupina vulgaris Cnicus benedictus Carthamus tinctorius (4) Acroptilon repens

Centaurea americana Ce. rothrockii Ce. dealbata Ce. cineraria

Centaurea

Centaureinae

nativo cultivado objetivo

Onopordum acanthium

Ci. cymosum

Cardueae

Cichorioideae

Silybum marianum Saussurea americana

?

Ce. montana Ce. cyanus Ce. squarrosa Ce. x pratensis Ce. maculosa Ce. diffusa Ce. sulphurea Ce. melitensis Ce. calcitrapa Ce. solstitialis

0

20

40

60

80

Percentage of trials

100

Subtribe

pupae % eggs %

Crupina vulgaris Cnicus benedictus Carthamus safflower tinctorius (4) Acroptilon repens

Ce. rothrockii Ce. dealbata Ce. cineraria Ce. montana

Centaurea

Centaureinae

Centaurea americana

?

Ce.button cyanus bach. Ce. squarrosa Ce. x pratensis Ce. maculosa Ce. diffusa Ce. sulphurea Ce. melitensis Ce. calcitrapa Ce. solstitialis YST

Nativo Cutivado Objetivo

0

20

40

60

80

Percentage of trials

100

Característica #7: Complejos de agentes son necesarios para el control más frecuentemente en CBC/malezas

E. inaron

Bangasternus orientalis

Eustenopus villosus

Larinus curtus

Chaetorellia succinea

Ash whitefly Yellow starthistle

Ciclo de vida de Yellow Starthistle winter rainy season rosette fly

soil fungus

rosette weevil

seedling

rosette

seedling

fall

seeds in soil

spring mite lacebug

seedhead seed insects production

flea beetle

adult

summer dry season

rust

Característica #8: Interacciónes entre insectos y patógenos pueden ser críticos en el CBC/malezas

Penca-dañada e infectada El impacto de Cactoblastis cactorum sobre Opuntia es mas alto porque las heridas permiten la entrada de bacterias en las pencas