Efectes dels marges i de la gestió agrícola sobre els àfids i els seus enemics naturals en sistemes cerealistes de secà

Abstract

En aquesta tesi s'han estudiat els efectes dels marges i de la gestió agrícola sobre l'abundància dels àfids i sobre el control biològic exercit per diversos enemics naturals, però sobretot pels parasitoides himenòpters. Estudis previs han trobat que els enemics naturals es veuen afectats pel paisatge circumdant i per la intensitat de la gestió agrícola, sovint resultant afavorits per una cobertura més gran d'hàbitats semi-naturals i per una intensitat més baixa en la gestió, en particular per una gestió ecològica. En paisatges mediterranis, les àrees agrícoles sovint estan dominades per explotacions disperses amb camps petits, més o menys intercalats amb marges de camp dominats per restes de vegetació natural i seminatural. En conseqüència, la millora del control biològic i dels enemics naturals que l'exerceixen es pot aconseguir a través de la gestió dels marges i de la xarxa que formen, així com apostant per pràctiques menys intensives o més respectuoses amb la biodiversitat que es poden aplicar a nivell de camp i de paisatge. El principal objectiu d'aquesta tesi és millorar la nostra comprensió del paper que poden jugar tant els marges com la gestió agrícola en el control biològic dels àfids de cereal en un sistema cerealístic mediterrani de secà. Mitjançant el mostreig d'àfids i parasitoids, i en menor grau altres enemics naturals, durant les primaveres entre 2014 i 2016, vam testar la correlació de l'abundància d'àfids i de les seves taxes de parasitisme amb diverses característiques dels marges i de la gestió agrícola. En primer lloc, vam analitzar l'efecte de la densitat de la xarxa que conformen els marges, el que ressalta el valor dels marges per incrementar la connectivitat pels enemics naturals. També vam testar l'efecte de la gestió agrícola tant a nivell de camp com a nivell de granja, i la interacció que això té amb els hàbitats semi-naturals de l'entorn, així com la importància de factors a nivell de cultiu. Per últim, vam analitzar com l'estructura de la vegetació del marge estava relacionada amb els àfids i els seus parasitoides, considerant que les diferències en la vegetació dels marges podria implicar diferències en els recursos que n'obtenen els enemics naturals. Els nostres resultats mostren el potencial dels marges per a incrementar el control biològic dels àfids de cereal, i la importància de considerar diversos nivells de detall quan es vol valorar l'efecte dels hàbitats seminaturals en els enemics naturals, incloent des de la cobertura a la seva estructura i disposició espacial. La resposta dels parasitoides tant a la gestió com als marges a escales paisatge emfasitza la necessitat d'una gestió coordinada a nivell de regió com a estratègia per optimitzar i millorar el control biològic. La resposta dels parasitoides, així com d'altres enemics naturals, a l'estructura de la vegetació dels marges adjacents als cultius remarquen les possibilitats de gestionar aquests hàbitats per optimitzar el control de les plagues.

This thesis deals with the effects of margins and agricultural management on biological control of arthropod pests, an important ecosystem service for agriculture provided by several natural enemies. Several studies show that natural enemies present in crops correlate positively to the abundance of semi-natural habitats in the surrounding landscape and to the increasing frequency of organically managed fields. In Mediterranean landscapes, agricultural areas are often dominated by small farms interspersed to a varying degree with field margins composed of abundant remnants of natural and semi-natural vegetation. These habitats are manageable for farmers and, therefore, they can represent a useful tool for the general application of biodiversity- friendly practices at farm or field level. In order to provide a knowledge basis for developing management strategies, the main objective of this thesis is to improve our understanding of the role margins and agricultural management can play on the biological control of aphids in Mediterranean dry cereal systems, focusing mainly on the control provided by hymenopteran parasitoids. By sampling aphids and parasitoids, and to a lesser extent other natural enemies, in the springs of 2014, 2015 and 2016, we tested the correlation of aphid abundances and parasitism rates with several characteristics of margins and with agricultural management. First, we analysed the effect of the density of the network of field margins, which highlights the role that margins can play to increase connectivity for natural enemies. Secondly, we tested the effects of agricultural management both at field and at farm level and its interaction with semi-natural habitats, as well as the importance of field-level characteristics. Finally, we analysed how the structure of field margin vegetation related to aphids and parasitoids, considering that differences in margin vegetation may imply differences in resource availability for natural enemies. Our results show the potential of margins to increase the biological control of cereal aphids and the importance of considering several levels of detail when assessing the effect of semi-natural habitats on natural enemies that include different characteristics, from coverage to composition and spatial configuration. The response of parasitoids to field management at landscape level and to the field margin network emphasize the need of a coordinated management at the region level as a more efficient strategy to improve biological control. The response of parasitoids, as well as other natural enemies, to the vegetation structure of neighbouring margins, highlights the possibilities of managing these habitats to optimize pest control.