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Entomotropica
Sociedad Venezolana de Entomologia
ISSN: 1317-5262
Vol. 16, Num. 3, 2001, pp. 173-179
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Entomotropica antes/formerly Boletín de Entomología Venezolana ,
Vol. 16, No. 3, Diciembre ,2001, pp. 173-179
Fluctuación poblacional de Spodoptera
frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en el cultivo de maíz bajo tres
sistemas de labranza
Luis Piñango1, Eustaquio
Arnal2, Belquis Rodríguez3
1INIA-CIEA Instituto Nacional de Investigaciones
Agrícolas. Centro de Investigaciones Agrícolas del estado Guárico. Estación
Experimental Valle de la Pascua. Valle de la Pascua 2307, estado Guárico. lep@cantv.net 2INIA-Ceniap.
Instituto de Investigaciones Agronómicas. Apartado postal 4653. Maracay 2101,
estado Aragua. 3INIA-Ceniap. Instituto de Investigaciones en
Recursos Agroecológicos. Apartado postal 4653, Maracay 2101, estado Aragua.
Recibido: 23-xi-1999 Aceptado: 11-v-2000 Correcciones
devueltas por el autor: 19-vi-2001
Code Number: em01020
RESUMEN
Piñango L, Arnal E, Rodríguez B.
2001. Fluctuación poblacional de Spodoptera frugiperda (Smith)
(Lepidoptera: Noctuidae) en el cultivo de maíz bajo tres sistemas de labranza.
Entomotropica 16(3):173-179.
Poblaciones del gusano cogollero,
Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) fueron
evaluadas en el cultivo de maíz, sometido a tres sistemas de labranza: labranza
convencional (LC), siembra directa (SD) y siembra directa previo un pase de
cincel (CSD), usando un bloques al azar con tres repeticiones con arreglo de los
tratamientos en parcelas divididas. El estudio se realizó en la Agropecuaria
Tierra Nueva, Municipio Urdaneta del estado Aragua, durante el período junio
septiembre del año 1997. Las poblaciones del gusano cogollero se muestrearon
semanalmente, escogiendo doce puntos al azar dentro de cada parcela.
Posteriormente se midió 1 m2 por punto; en esta área se determinó
número de: plantas, plantas infestadas y larvas/planta. Igualmente, se
colectaron al azar 20 larvas/parcela; las cuales fueron criadas en el
laboratorio con dieta artificial hasta la emergencia del adulto, observándose la
incidencia de parasitoides y entomopatógenos. Los porcentajes de plantas
infestadas fueron: 26,63% en LC, 24,61% en CSD y 7,79% SD. En el período de
crecimiento del maíz, la infestación alcanzó sus máximos poblacionales a los 27
y 66 días después de la emergencia (DDE). Los niveles poblacionales de
larvas/planta en los sistemas de labranza fueron: 0,40 en LC, 0,36 en CSD y 0,24
en SD. Los valores máximos observados en la fluctuación poblacional
correspondieron a: 0,88 larvas/planta a los 21 DDE y 0,46 larvas/planta a los 66
DDE. Se identificaron las avispas Meteorus laphygmae Viereck y
Chelonus texanus Cresson (Hymenoptera: Braconidae) y las moscas de los
géneros Archytas sp. y Winthemia sp. (Diptera: Tachinidae). Los
entomopatógenos encontrados fueron: un hongo del género Paecilomyces sp.,
bacterias del género Erwinia sp. y virus no determinados. Los porcentajes
de mortalidad total fueron: 41,76% en SD, 45,01% en CSD y 40,50% en LC. Los
niveles correspondientes a parasitismo y enfermedades alcanzaron valores de:
10,15 y 31,61%; 12,10 y 32,91% y 13,16 y 27,34% en SD, CSD y LC
respectivamente.
Palabras clave adicionales:
Cogollero, control natural.
ABSTRACT
Piñango L, Arnal E, Rodríguez B.
2001. Population fluctuation of Spodoptera frugiperda (Smith)
(Lepidoptera: Noctuidae) on corn under three tillage systems. Entomotropica
16(3):173-179.
Populations of the fall armyworm
Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) on corn were
evaluated to determine the effect of three tillage systems. The tested tillage
systems were no-tillage (SD), conventional tillage (LC) and no-tillage with
previous chisel pass (CSD). A randomized complete blocks design was used with
three repetitions with treatments arranged in split plots. The study was
conducted at Tierra Nueva farm during the year 1997, Municipality of Urdaneta,
State of Aragua. Populations of the fall armyworm were evaluated weekly by
choosing randomly twelve points inside each plot, each point with an area of 1
m2. In each point were determined: total number of plants, number of
damaged plants, number of larvae, and number of infested plants. 20 larvae/ plot
were collected at random; they were reared in the laboratory with artificial
diet until adult emergency, for checking insidence of natural enemies.
Infestation by the armyworm was 26.63 % in LC, 24.61% in CSD and 7.79% SD.
Infestation reached its maximum (53.89%) to the 27 day after planting (DAP) and
66 DAP (34.34%). The number of larvae/plant was of 0.39 in LC, 0.36 in CSD and
0.24 in SD. The maximum observed values were 0.88 larvae/ plant were 21 DAP and
0.46 larvae/ plant 66 DAP. Parasitoids were identified as Meteorus
laphygmae Viereck and Chelonus texanus Cresson (Hymenoptera:
Braconidae) and flies of the genera Archytas sp. and Winthemia
sp. (Diptera: Tachinidae). Entomopathogens found were fungi of the
genus Paecilomyces, bacteria of the genus Erwinia and viruses.
Total mortality observed was 41.76% in SD, 45.01% in CSD and 40.50% in LC.
Mortality due to parasitism and diseases was 10.15% and 31.61% in SD; 12.10% and
32.91% in CSD and 13.16% and 27.34% in LC, respectively.
Additional key words: Corn, fall
armyworm, natural control.
INTRODUCCIÓN
En Venezuela los cultivos anuales mecanizables están presentes en
casi todas las regiones. Los sistemas de producción de maíz se encuentran
localizados principalmente en los llanos Occidentales, Centrales y Orientales
(Rodríguez 1997). En su mayoría sembrados como monocultivo, ocupando grandes
superficies, con tecnología mejorada y alta inversión de insumos, situación que
favorece el ataque de plagas (CATIE 1990).
El nororiente del estado Guárico presenta una topografía ondulada,
suelos con altos contenidos de arcilla, baja capacidad de penetración de agua,
precipitaciones concentradas y de alta intensidad. En estas condiciones, los
sistemas de producción de la región utilizan pases excesivos de rastra,
generando deterioro de los suelos y en consecuencia pérdida de su capacidad
productiva (Pla 1988). La adopción de sistemas de labranza conservacionista,
contribuirían a la sustentabilidad de los sistemas de producción presentes en la
zona.
Los sistemas de labranza convencionales, incorporan los residuos
de cosecha y las malezas asociadas al suelo o son utilizados para la
alimentación animal y en algunos casos son quemados. En estas condiciones, la
superficie del suelo queda desprotegida y susceptible a los procesos de erosión
(Ortega 1990). En contraste, la siembra directa presenta ventajas comparativas
con respecto a la labranza convencional, debido a una disminución en el uso de
maquinaría y energía fósil (All y Gallaher 1977, Roach 1981).
Entre otras de las ventajas que se le atribuyen a la siembra
directa se señalan: formación de cobertura, acumulación de materia orgánica,
disminución de la temperatura del suelo (Unger 1991), conservación de la humedad
e incremento de la captación del agua de lluvia o riego (All y Gallaher 1977,
Ortega 1990, Stinner y House 1990).
Las prácticas de labranza conservacionista, especialmente la
siembra directa, genera interacciones bióticas complejas que afectan la
entomofauna del suelo (All y Gallaher 1977), las propiedades físicas del suelo,
así como la densidad y estructura de las comunidades de malezas (Ortega 1990,
Stinner y House 1990).
Gregory y Musick (1976), señalan un incremento en la intensidad y
frecuencia de los daños causados por insectos en labranza reducida, debido a que
la cobertura que permanece en la superficie del suelo favorece las condiciones
ambientales propicias para el desarrollo de las plagas que atacan al maíz. Sin
embargo, otros autores mencionan una reducción en la incidencia de insectos
plagas en siembra directa: Shenk y Saunders (1984), indican incremento de la
diversidad y número de parásitos, así como depredadores; Ortega (1990) señala
que la presencia de cobertura en la superficie del suelo, interfiere con la
percepción visual y el estimulo químico del insecto, para colonizar el maíz.
Pérez y Andreu (1993), evaluando el efecto de la labranza convencional y siembra
directa sobre las poblaciones de larvas cogollero en el estado Guárico,
encontraron el mayor grado de daño en labranza convencional.
El presente trabajo de investigación se realizó con el objetivo de
evaluar la dinámica poblacional de S. frugiperda y sus enemigos naturales
en el cultivo de maíz bajo tres sistemas de labranza, en un área cerealera
ubicada entre los límites del sur de Aragua y el norte de Guárico.
MATERAIALES Y MÉTODOS
La información que se presenta corresponde al período
junio-septiembre del año 1997 y forma parte de la fase inicial de un proyecto
interdisciplinario a largo plazo. El ensayo fue ubicado en la Agropecuaria
Tierra Nueva, Municipio Urdaneta, entre los limites del Sur de Aragua y Norte de
Guárico, Km 50 de la Carretera El Sombrero - Chaguaramas. La ubicación según
coordenadas UTM es 758960 E 1039175 N. La altura sobre el nivel del mar del
sitio experimental es de 200 m. Los suelos presentan drenaje externo, de
moderado a rápido, e interno lento; fundamentalmente por un alto contenido de
arcillas expansibles. La disponibilidad de agua es limitada (seis meses secos),
con una pendiente que provoca erosión laminar, si el suelo se deja desnudo
(Rodríguez et al. 1997).
En general, las lluvias en el área son muy erráticas y de gran
intensidad, el valor mínimo anual es de 693 mm y el máximo de 1 049 mm. El
período lluvioso comienza en el mes de mayo y se prolonga hasta septiembre
octubre, siendo junio y julio los meses de mayor precipitación. La evaporación
media anual de la zona oscila entre 1 504 y 2 000 mm, siendo los meses de mayor
evaporación los comprendidos entre enero y abril. La temperatura media anual es
de 26,9 ºC, con una máxima y mínima mensual de 28 y 25,8 ºC, respectivamente
(Rodríguez et al. 1997).
Los tratamientos consistieron en dos pases de rastra cruzados,
comúnmente llamada labranza convencional (LC), siembra directa (SD) y dos pases
de cincel alcanzando una profundidad de 40 cm, previo a la siembra directa
(CSD). Antes de aplicarse los tratamientos se realizó un pase de rotativa para
eliminar las malezas. La siembra se efectuó el 18 de Junio con una sembradora
Semeato Modelo SH -1113. La semilla sembrada fue Pioneer 3018, utilizando una
distancia entre hilera de 90 cm y seis semillas por metro lineal, obteniéndose
una población 67 000 plantas/ha. La semilla se trató con thiodicarb (2 L/ha) con
la finalidad de controlar el ataque de insectos cortadores, durante la
emergencia de las plantas, la cual ocurrió aproximadamente ocho días después de
la siembra (25 de junio de 1997). Luego no se aplicó ningún insecticida durante
el desarrollo del experimento.
El control de malezas se efectuó previo a la siembra, aplicándose
2 L/ha de glifosato en SD y CSD. A los siete días después de la emergencia a
todos los tratamientos se les aplicó pendimentalin a razón de 2 L/ha.
La fertilización consistió en 150 kg/ha de nitrógeno (N), 45 kg/ha
de fósforo (P) y 45 kg/ha de potasio (K) con base en los resultados de análisis
de suelo; la cual fue fraccionada de la siguiente forma: al momento de la
siembra se aplicó 10% de N y 25 días después se aplicó el resto de N
conjuntamente con P y K.
El diseño utilizado fue en bloques al azar con tres repeticiones,
en un arreglo de tratamientos en parcelas divididas. Las parcelas principales se
adjudicaron a los sistemas de labranza (SD, CSD y LC) y las parcelas secundarias
estuvieron representadas por las épocas de muestreo; las cuales se efectuaron a
los 7, 13, 21, 27, 36, 43, 50, 56, 66 y 83 días después de la emergencia (DDE),
la frecuencia promedio del muestreo fue de siete días, desde el 2 de julio hasta
el 16 de septiembre. El área experimental abarcó una superficie de 5 500
m2. Las dimensiones de las parcelas fueron 15 m de largo por 30 m de
ancho (450 m2). Para los fines de muestreo cada parcela se dividió en
cuatro subparcelas de 7,5 m x 15 m y una superficie de 108 m2. Se
escogieron tres puntos al azar, delimitándose en cada punto un metro cuadrado.
Las variables medidas fueron: número de plantas por metro
cuadrado, plantas dañadas, plantas infestadas (plantas con larvas vivas), larvas
vivas por planta, larvas afectadas por parasitoides y larvas muertas por
entomopatógenos. Con esta información se estimaron los valores de porcentaje de
infestación (PI) y la fluctuación de larvas de cogollero. Los contajes se
realizaron en el campo utilizando el método de observación directa. Los datos
fueron analizados mediante análisis de varianza y comparación múltiple de medias
(Duncan). Los valores de porcentaje fueron transformados al arcoseno de .
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Porcentaje de plantas infestadas
El porcentaje de plantas infestadas por larvas de S. frugiperda
mostró diferencias significativas para los sistemas de labranza. El valor
más alto de infestación se alcanzó con LC (26,62%) seguido por CSD y SD con
24,61% y 17,69% respectivamente (Figura
1). Estos
resultados coinciden con los obtenidos por Pérez y Andreu (1993), y posiblemente
se relacionen con una mayor presencia de los enemigos naturales y dificultades
en el comportamiento habitual del insecto para localizar el hospedante en SD
(Shenk y Saunders 1984, All 1988 y Ortega 1990).
Altieri (1980), indica que la habilidad del gusano cogollero para
localizar su planta hospedera, está relacionada con la composición de las
especies vegetales en el cultivo de maíz. Igualmente, el porcentaje de plantas
infestadas observó diferencias significativas con respecto a las fechas de
muestreo, en el ciclo de crecimiento del maíz. Los valores obtenidos fueron:
0,00% (7 DDE ); 4,37% (13 DDE); 43,46% (21 DDE); 53,89% (27 DDE); 34,31% (36
DDE); 29,67% (43 DDE ); 8,67% (50 DDE ); 18,98% (56 DDS ); 34,34% (66 DDE ) y
2,40% (83 DDE ), describiendo una curva que presenta dos máximos a los 27 y 66
DDE (Figura 2). Este comportamiento podría estar
relacionado con la disponibilidad de alimentos y la acción de los enemigos
naturales, fundamentalmente entomopatógenos.
La interacción sistemas de labranza por fechas de muestreo, no
presentó diferencias estadísticas. Sin embargo, SD presentó los niveles de
infestación más bajos en relación a LC y CSD (Cuadro
1).
Shenk y Saunders (1984), encontraron resultados similares. Igualmente, Stinner y
House (1990) y Valdivia (1989) citado por Vega et al (1993), sostienen que LC
favorece los valores más altos de infestación. Los niveles de infestación a los
27 DDE correspondieron con una precipitación de 20 mm, la cual pareciera
suficiente para generar un grado de humedad en el suelo, que favorece la
transformación del insecto de pupa a adulto incrementando las poblaciones en el
campo. Posteriormente se observa un efecto detrimental sobre la población de
Spodoptera frugiperda a los 43 DDE, cuando la precipitación alcanzó 94
mm, lo cual favoreció las poblaciones de enemigos naturales. Luego la población
de cogollero se incrementó, con la disminución de la precipitación a 30 mm a los
58 DDE, observándose la misma relación entre precipitación, poblaciones de
cogollero y enemigos naturales (Figura
2). En contraste
con estos resultados, Marrenco y Saunders (1993), no encontraron correlación
entre la presencia de larvas de cogollero y las variables climáticas por ellos
registradas, atribuyéndole la disminución de las poblaciones a parasitoides,
depredadores y canibalismo. Poblaciones del cogollero han sido observadas
durante el período seco (enero y febrero), rechazándose la tesis que sostiene
que las poblaciones están influenciadas por la precipitación (Clavijo y Notz
1978; García 1982).
Fluctuación poblacional
El análisis de varianza detectó diferencias significativas para
los sistemas de labranza y fechas de muestreo, no así para la interacción. Los
resultados de la fluctuación poblacional, debido a los sistemas de labranza,
muestran la misma tendencia observada para el porcentaje de plantas infestadas,
destacándose SD con los valores más bajos ( 0,24 larvas /planta ) seguida de CSD
y LC con 0,36 y 0,40 larvas/planta respectivamente (Figura
3).
En la primera evaluación para determinar la fluctuación
poblacional no se encontraron larvas. A partir de la segunda (13 DDE), alcanzó
el máximo valor (0,88 larvas/planta) a los 21 DDE. En esta fecha, se puede
apreciar el cambio en la densidad poblacional del cogollero que pasó de 0,10 a
0,88 larvas/planta. La población luego desciende a 0,09 larvas/planta a los 50
DDE. A partir de este momento, hay un incremento de la densidad hasta 0,46
larvas/planta a los 66 DDE (Figura
4). Este aumento en
los niveles de la densidad podría estar determinado por el desarrollo de las
mazorcas como principal alimento en sustitución del follaje.
Es importante señalar que en las dos últimas evaluaciones
realizadas, el mayor número de larvas de S. frugiperda fue observado en
las mazorcas tal como fue encontrado por Labatte (1993). Uno de los factores que
influyen en la dinámica poblacional de una especie, según Clavijo y Notz (1978),
es la disponibilidad de alimento no sólo en cantidad, sino en calidad. Es
posible que exista cierta influencia de la disponibilidad del alimento sobre las
poblaciones observadas en este trabajo. Sin embargo, las condiciones climáticas
y la acción de los enemigos naturales también afectaron los cambios en la
densidad poblacional del insecto. Ashley et al. (1985), refieren que el número
de larvas de cogollero del primer instar está significativamente correlacionados
con la edad de la planta, es decir, las plantas maduras son menos atractivas
para la oviposición por el cogollero. Por lo tanto, pocas o ningunas larvas de
los primeros instares son encontradas en el follaje de plantas viejas. Los
resultados de fluctuación poblacional, debido a la interacción, observaron el
primer máximo a los 21 DDE y el segundo a los 66 DDE independientemente del
sistema de labranza. En el primer caso, SD alcanzó los niveles poblacionales más
bajos (0,55 larvas/planta), con respecto a CSD (1,03 larvas/planta) y LC (1,06
larvas/planta). En el segundo se encontró la misma tendencia, SD con 0,37, CSD
0,47 y LC con 0,53 larvas/planta (Cuadro
2).
El comportamiento de las curvas de plantas infestadas y
fluctuación poblacional fueron similares. Esto se explica por un alto grado de
dependencia entre ambas variables (García 1982). Consecuentemente, se podría
utilizar el número de plantas infestadas como un estimador de la densidad del
cogollero. También Linares et al (1991) encontraron una alta asociación entre el
porcentaje de infestación y el daño causado por el cogollero. Savoie (1988),
señala que el descubrimiento y ataque a plantas hospederas por insectos
herbívoros depende de varios factores, entre los que se pueden mencionar: la
distribución de los hospederos, la densidad de plantas, el tamaño de la parcela,
la diversidad de las especies dentro de la parcela y la identidad de las plantas
no hospederas dentro de una vegetación mixta.
Enemigos naturales y porcentaje de mortalidad
Los enemigos naturales del gusano cogollero del maíz encontrados
fueron: Meteorus laphigmae Viereck y Chelonus texanus Cresson
(Hymenoptera: Braconidae), Archytas sp. y Winthemia sp. (Diptera:
Tachinidae); un hongo entomopatógeno posiblemente del género Paecilomyces
sp., una bacteria Erwinia sp. y virus no determinados. Los
porcentajes de mortalidad total, parasitismo y enfermedades, no fueron afectados
estadísticamente por los sistemas de labranza. Sin embargo, las labranzas
conservacionistas presentaron mayores niveles de mortalidad total (Cuadro
3), se detectaron diferencias significativas para
las fechas de muestreo (Figura 5). La interacción de
ambos factores no mostró diferencias. Los porcentajes de mortalidad total de
larvas de S. frugiperda a los 32, 34, 41, 62 y 75 DDE fueron
estadísticamente similares. A los 44 y 51 DDE los datos presentaron el mismo
comportamiento con valores inferiores a los anteriores. Estos resultados indican
la acción de los enemigos naturales en el control del cogollero durante el
período vegetativo y de formación de mazorca. Los porcentajes de parasitismo a
los 32, 34 y 41 DDE fueron estadísticamente similares, alcanzando valores de
mayor magnitud con respecto al periodo comprendido entre 44 y 75 DDE. Los mismos
destacan entre 20 y 26% de larvas muertas de cogollero por la acción de insectos
parasitoides, en comparación con 1 y 9% de mortalidad al final del ciclo.
Sánchez et al. (1989), citados por Cortez y Trujillo (1994) encontraron mayor
abundancia de insectos entomófagos en las asociaciones maíz-frijol bajo cero
labranza y mencionan como posible causa el mayor desarrollo de malezas, las
cuales puede proveer néctares y refugio a los insectos benéficos.
Con respecto al porcentaje de larvas afectadas por enfermedades,
los valores obtenidos desde 32 DDE hasta 44 DDE fueron estadísticamente
similares y de menor magnitud en relación al intervalo comprendido entre 62 y 75
DDE. En este período se observó entre 40 y 49% de mortalidad. Los datos
presentados sugieren que los entomopatógenos se encuentran actuando en la mayor
parte del ciclo del cultivo y superando ampliamente a los parasitoides desde los
44 DDE hasta 75 DDE. La fluctuación poblacional de S. frugiperda comenzó
a ser afectada negativamente por la acción de los enemigos naturales a los 32
DDE presentándose las máximas poblacionales a los 41 y 75 DDE, lo cual
correspondió con una disminución de la población de cogollero (Figura
6). Los resultados de este trabajo permiten señalar
que existe una tendencia benéfica de los sistemas de labranza conservacionistas
a favorecer el control natural de S. frugiperda, disminuyendo el uso de
los plaguicidas tradicionales y propendiendo a la sostenibilidad de los sistemas
de producción en la zona.
AGRADECIMIENTO
Los autores agradecen al Consejo Nacional de Investigaciones
Científicas y Tecnológicas (CONICIT) por el financiamiento otorgado y al Sr.
José Meneses, propietario de la Agropecuaria Tierra Nueva, por su valiosa
colaboración en el desarrollo del proyecto.
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