EVALUACIÓN PRODUCTIVA DEL USO DE BOMBUS TERRESTRIS Y APIS MELLIFERA

RESUMEN

Durante la temporada 2010/2011 en el huerto de Quihua de arandanos cv. brigittaorgánico, ubicado en la comuna de San Carlos, región del BioBio, se realizo un ensayo con el objetivo de evaluar la eficiencia polinizadora del Bombusterrestris y Apis mellifera. Las variables evaluadas fuero: tamaño y diámetro de fruto, numero de semillas por baya, peso  y grados de azúcar presente en el fruto. El diseño experimental usado fue en completo al azar con dos tratamientos. El análisis de datos se realizo mediante la prueba de “t” Student (p>0,005) mediante el software Statgrafic Plus.

Los resultados concluyen, que la utilización de Bombusterrestris en arándanos, en  comparación con la polinización de Apis mellifera, posee una mayor actividad polinizadora dando mejores características a los
frutos como mayor tamaño, diámetro, peso y número de semilla. Sin embargo la cantidad de azúcar presente en los frutos  no es afectado estadísticamente por el tipo de agente polinizante

1-.MATERIAL Y MÉTODO.

1.1- Área de estudio.

El estudio se llevó a cabo durante las temporadas 2010 y 2011 en el huerto Quihua, propiedad de la empresa Driscolls S.A.,ubicado en la comuna de San Carlos, ciudad de Chillán, Región del Bio-Bio Lat. 36º 28’ 14,5” Lon 71º 44’ 52,9”.

En relación al sector del huerto donde se llevó a afecto el ensayo, podemos mencionar que corresponde a la parteorgánica del predio equivalente a 12 há plantadas con arándanos del cultivar Brigitta, las plantas tienen una edad de cinco años, dispuestas en un marco de plantación de 3×1 m, además de poseer un sistema de riego por goteo.

La locación de estudio esta definida como zona mediterránea semiarida y mediterránea subhúmeda, compartiendo los mismos factores ecológicos, pudiendo agruparse ambas como una sola zona denominada eumediterránea. La zona se caracteriza por un valle longitudinal flanqueado por la cordillera de los andes (Dicastri,et al., 1976). Los promedios climáticos para la zona son, temperatura promedio 15 ºC; temperatura máxima promedio 23°C; y temperatura mínima promedio 7°C; humedad relativa: 73% y precipitaciones: 1.150 mm/año, concentrándose el 81,78% en las estaciones de otoño e invierno, un 13% en primavera y un 5% en verano, lo que demuestra la marcada estacionalidad de las precipitaciones (www.agroclima.cl).

1.2.-  Tratamientos.

Los tratamientos utilizados en el estudio fueron los agentes polinizadores B. terrestris y A. mellifera

Cada sector estaba compuesto por 3 ha En el sector A, predomino B.  terrestris y en el sector B, A. mellifera. En cada repetición se identificó 16 plantas al azar para analizar los componentes del rendimiento de arándanos variedad Brighita dispuestas en transeptos norte, sur, este y oeste, con 4
plantas cada uno.Los B. terrestris utilizados en el estudio, fueron facilitados por la empresa Koppert Chile S.A. clasificadas en N y E.Las colmenas E poseen aproximadamente 120 individuos incluyendo una reina en cambio la colmena N está constituida por 80 individuos mas una reina.Las indicaciones dadas por la empresa Koppert  están sujetas al % de floración y numero de yemas, de este modo se instalaron 10 colmenas por repetición, 4 E y 6 N cuando el predio presentaba un 15% de floración y 276 yemas por planta Aprox. De acuerdo a las condiciones presentes en la zona, la empresa Koppert recomienda el uso detripol, que consiste en una caja plástica ondulada que aloja 3 colmenas en su interior,
permitiendo un mejor desarrollo y actividad de la colonia, excelente protección y ventilación, lo cual hace fácil su manejo y traslado.Las colonias dentro del tripol se distribuyen de la siguiente manera; una colmena  E en el centro  y 2 colmenas N, una en cada costado, ésto permite que la colonia de mayor desarrollo (E) entregue mas
obreras dispuestas para la recolección de polen, mientras en el caso de las colmenas de menor crecimiento (N), coinciden su actividad y progreso con el aumento de la floración.

Las colmenas, fueron ubicadas sobre caballetes con sus piqueras en orientación Este, recibiendo mayor tiempo de luz solar, permitiendo una actividad más prolongada de los individuos dentro de la colonia.

Las colmenas de A. melliferas fueron facilitadas por la empresa Driscoll’s, y se ubicaron sobre los camellones a 150 metros al norte  del huerto . Las piqueras, al igual que en el tratamiento de bombus
fueron ubicadas con orientación Este, para aumentar la actividad por la mejor utilización de la luz solar. La densidad  fue de 6 cajones por ha, con 6 marcos cada uno, que corresponde a lo que normalmente se utiliza en la zona.

1.3.- Diseño experimental y análisis de datos

El diseño experimental fue en Bloque al azar, con un tamaño de muestra de n=16, con tres repeticiones para cada tratamiento. El estudio estadístico se realizó mediante un Análisis de Varianza (ANOVA) con el fin de evaluar los efectos de los tratamientos experimentales. Los efectos significativos fueron evaluados a través de una prueba de comparación de medias con la prueba “t” de Student (p < 0,05) y un nivel de confianza del 95%. El análisis estadístico, se realizo mediante software llamado Statgraphic Plus.

1.4.- Evaluaciones.

Con la finalidad de evaluar una polinización efectiva realizada por B. terrestris y A. mellifera en el cultivo de arándanos, se realizaron mediciones en terreno y laboratorio.

1.4.1.- Evaluaciones y actividades en terreno.

Las evaluaciones fueron realizadas durante el periodo de floración, esto es, desde Septiembre a Octubre. La colecta de frutos se realizo durantela primera y segunda semana de Enero. Las evaluaciones permitieron registrar:el número de visitas de B. terrestris y A. mellifera a las plantas durante 5 minutos; número de flores visitadas por B. terrestris y A. mellifera en 1 minuto; actividad de la colonia de B. terrestris expresada en número de entradas y salidas de individuos de la colmena en  5 minutos; temperatura durante la floración, medida a través de estación meteorológica presente en el predio y cosecha de 200 gramos de arándanos en plantas seleccionadas al azar en su madurez comercial.

1.4.2.- Evaluaciones y actividad de laboratorio.

Las evaluaciones se realizaron durante los meses de Enero y Febrero en el laboratorio de Entomología de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción, Campus Chillán.

En las evaluaciones realizadas fueron: Diámetros de los frutos con caliper digital electrónico (Vernier Gauge); peso de los frutos con balanza de precisión (Kern EG 220); numero de semillas de los frutos; grados Brixº del fruto con refractómetro (Atago S-20) y numero de bayas en 100 gramos de arándanos.

2.-RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

2.1.- Número de flores por minuto visitadas por Bombus terrestris y Apis mellifera en arándanos.

La medición se llevó a cabo en condiciones de campo, donde en el sector del predio seleccionado para la investigación, por un período de cinco días, entre las 14 y 16 horas, horario en el cual las condiciones climáticas son homogéneas y permiten un ambiente óptimo para el vuelo de los individuos, se realizó el registro de datos correspondiente al número de flores visitadas en un minuto por Bombus terrestres y Apis
mellifera, totalizando diez mediciones con un intervalo de diez minutos entre ellas (figura 1).

Figura1.
Visitas de agente polinizadores (N°) a flores  de arándanos cv Brigitta en un minuto. Evaluación realizada durante dos horas diarias cada 5 días.

De acuerdo a lo presentado en la tabla 2, al evaluar la acción polinizadora de ambos agentes en el ensayo, B. terrestris visitó una flor en un tiempo de 1,7 segundos con una media de 35,2 flores visitadas en un minuto. En tanto A. mellìfera visitó una flor en 4 segundos con una media de 15 flores por minuto. Esto hace que la efectividad del abejorro sea mayor (p<0,01) con respecto a las visitas realizadas por la abeja. Estay (2007) estima que una obrera de Bombus terrestris en trabajo puede visitar desde 42 hasta 180 flores por minuto al medio día. En investigaciones similares, Bombus terrestris obtuvo los menores tiempos en permanencia en cada flor al compararlo Apis Mellifera; además transporta mayor número de granos de polen y mejora los efectos en la fructificación del arándano, (Mordaga, 2000). Estos resultados son coincidentes a los datos obtenidos en este trabajo ya que el bombus visita más flores por minuto que la abeja.

Tabla 2. Visitas de agentes polinizadores a flores de arándanos cv Brigitta en un minuto.

Los estudios  de INIA realizados por el centro de investigación la Platina (2007), con relación arándanos, indican que las obreras de Bombus terrestris recorren un radio más limitado, de 0 a 400 m, además de un gran tamaño lo que le permite agitar y distribuir una gran cantidad de polen en las flores de arándanos, mientras que Apis mellifera recorre un radio de 5km desde la colmena, razón por la cual el B. terrestris concentra mayoritariamente los tiempos en la recolección.

Según Whidden (1996), BombusTerrestris presenta gran eficacia polinizadora en flores de arándanos, ya que al compáralo con otros agentes polinizadores, este poseen un cuerpo piloso y mayor tamaño, trasladando más polen y de forma más rápida.

Lobos (1995) y Ullua (1997), afirman que en chile, en frambuesas (Rubusidaeus L.) y arándanos (Vaccinium corymbosum), señalan a Hymenóptera, Díptera y Coleóptera como los ordenes que contienen a la mayoría de las especies encargadas de la polinización. Sin embargo, los más utilizados del orden Hymenoptera podemos destacar a las especies Apis mellifera y los abejorros Bombus ruderatus y Bombus dahalbomii
(Hymenóptera) como los polinizadores más importantes, además Buceta (1997) menciona a los abejorros como los principales insectos polinizadores en el caso del Lingonberry (Vaccinium vitisidaea), frutal que a pesar de ser autofértil, aumenta de un 30% a un 60% su porcentaje de cuaja al realizar polinización cruzada utilizando estos insectos.

2.2.- Bombus terrestris y Apis mellifera en arandanos cv Brigitta.

Para registrar la presencia de polinizadores se estableció un tiempo de cinco minutos, contabilizando la visita del agente a la planta. El ejercicio se repitió tres veces al día a las 9, 13 y 15 horas respectivamente, con dos repeticiones durante cinco días. Como quedó demostrado en la tabla 3, la actividad de los agentes Bombus terrestris es mayor que la de Apis mellífera durante la mañana y atardecer. Esto coincide con los estudios realizados por  Palacios (1994) quien señala, que la actividad de Bombus terrestris es menor a medio día. Aballay (1985), indica, que la mayor actividad registrada en la mañana y en la tarde, estaría relacionada con la alta concentración de polen y néctar que se produce en estas horas del día.

En relación con la abeja, la mayor acción se presenta a medio día (tabla 3), estos datos coinciden con lo estudiado por Rallo (1986), quien señala que el incremento es producto del aumento de las temperaturas ya que entre 15 y 26°C las abejas desarrollan una mayor actividad, decreciendo con la disminución de las temperaturas al final del día.

Tabla 3. Presencia de polinizadores en plantas de arándanos cv. Brigitta durante 5 minutos, en diferentes horas del día.

3.3.- Actividad de la colmena de Bombus terrestris.

Tabla 4. Entradas y salidas (N°) de B. terrestris de la colmena.

La actividad de la colmena se midió en dos horarios durante una semana, concluyendo que la mayor labor se realizó durante la jornada de la mañana. Éstos resultados son relevantes para la verificación de la correcta capacidad de polinización y actividad que posee la colmena (Tabla 4). Estay (2007) en un trabajo similar, afirma que el mayor número de salidas de los abejorros es en la mañana y el mayor número de ingreso de obreras con polen es en la tarde, esto concuerda con los datos obtenidos en esta investigación.

Tabla 5.Relación entre salidas de B. terrestris de la colmena y flores visitadas.

Los resultados obtenidos en la tabla 4, fueron comparados con la tabla 5, creada por Koppert Biological Sistems, (2008) dando un número de salidas de 20 individuos por 10 min., lo cual indica que el número de flores visitadas fue de 28.880 diarias. Según este estudio si hacemos un calculo de la polinización de las flores se obtiene lo siguiente:

-Si en una ha tenemos un número total de 7.000.000 flores aproximadamente y dividiésemos el número de flores visitadas en el día, obtendríamos que en 24 días con 10 colmenas se  poliniza la superficie.

Es importante destacar que la floración del arándano es escalonada y las visitas en flores ya fecundadas son concurrentes. Por lo tanto es importante tener en el predio la cantidad de agentes polinizadores ya que la floración es gradual en el tiempo y cada flor que no es polinizada causa perdidas productivas

3.4.- Diferencias de la acción de Bombus terrestris y Apis mellifera en los componentes del rendimiento.

Tabla 6. Efecto de uso de Bombus terrestris y Apis mellifera  en los componentes del rendimiento. Cosechas realizadas en 4 y 10 de enero 2011 huerto Quihua.

Estay (2007), afirma que el uso de Bombus terrestris adelanta la madurez del fruto. Éste adelanto en la madurez y el aumento de calibre en el fruto, está relacionado directamente con el traslado del polen. (Desjardins y De Oliveira ,2006), los cuales en ensayos similares destacan la efectividad polinizadora de los abejorros sobre las abejas, mejorando el cuajado de los frutos.

La tabla 6. indica las diferencias del uso del  abejorro sobre el uso de la abeja en la polinización de arándano cv. Brigitta en dos cosechas realizadas en la temporada.(4 y 10 de Enero 2011). Éstos resultados, indican que  la acción de B. terrestris posee una diferencia significativa sobre la A. mellífera en relación con los componentes de rendimiento, esto es; diámetro, peso y n° de semillas por frutos, los cuales en la segunda cosecha llegan a ser altamente significativas, con excepción de los grados Brix, donde si bien en el
tratamiento con B. terrestris presentan mayor cantidad de azúcar en comparación con el tratamiento de A. mellifera, no presenta una diferencia estadísticamente significativa.(p>0,05)

Como consecuencia del aumento del diámetro y peso de los frutos, el número de bayas en 100 g es menor en el tratamiento de B. terrestris, debido a que presentan un mayor calibre en los frutos.

Gracias a su tamaño, B. terrestris tiene la capacidad de transportar una mayor cantidad de polen, haciendo al abejorro, en comparación con la abeja, un polinizador eficiente y eficaz. Los abejorros pueden depositar más de 50 granos de polen en el estigma de arándanos en una sola visita floral, en cambio la abeja deposita 0-10 granos de polen en el estigma (Drummond, 2002).

El número de semillas por baya influye en el desarrollo del fruto y en la velocidad de maduración, debido a que el poseer más semillas dará origen a bayas de mayor calibre y a una maduración más temprana (Drummond, 2002)). La posibilidad de llegar con mayor carga y diversidad de polen a la flor producirá una fecundación más efectiva, concluyendo en una polinización de óvulo por polen genéticamente superior.

Cuantitativamente, la equivalencia polinizadora de la cantidad de polen depositado en una flor por un agente polinizador, muestran quela visita hecha por Bombus terrestris  equivale a cuatro veces la misma visita de Apis mellifera (Javorek, 2002).

Con relación a la calidad de producción de semillas entre ambos tratamientos (Tabla 6), se puede observar que en el tratamiento con abejorros existe una diferencia significativa (p>0,005) con respecto al tratamiento de A. mellifera.

Si bien los productores pueden realizar diversas prácticas para mejorar su producción, ya sea podas, riegos, control de plagas y enfermedades, control de malezas, fertilizantes, además de muchas otras prácticas culturales, sin agentes polinizadores la producción se vería inevitablemente afectada. lo que demuestra la gran importancia de éstos en el rendimiento de una futura cosecha(Moraga, 2000).

 3.5.- Comportamiento de los agentes polinizadores relacionadas con las temperaturas durante floración.

Las temperaturas fueron medidas durante el periodo de floración de la variedad Brighitta, presente en el predio Quihua.a través de una estación meteorológica existente en la propiedad, la cual otorga ediciones de temperatura ambiente cada 15 minutos. El control comenzó el día 10 de Septiembre del año 2010, fecha en la cual se observan las primeras flores abiertas hasta el día 31 de Octubre del mismo año, donde el 80% del fruto está cuajado

Figura 2. Total de horas diarias trabajadas por los agentes polinizadores B. terrestris y A. mellifera en la floración. Evaluaciones realizadas entre los meses de Septiembre y Octubre 2010.Quihua, región del Bio–Bio.

La figura 2, muestra el número de horas diarias trabajadas por ambos agentes polinizantes, según los requerimientos de temperatura para su activación en la recolección de polen. Según Estay (2007), los abejorros son capaces de presentar actividad polinizadora incluso con temperaturas cercanas a 1°C, a diferencia de autores como Gardiazabal (2000) quien señala que la temperatura de activación de la colmena es a los 5°C. De acuerdo a esto, se incluyeron los tiempos con temperaturas superiores a los 5°C, siendo reflejados en número de horas diarias donde Bombus terrestris permanece activo en su labor  polinizadora la cual se inicia a las 6:00am a 21:00pm aproximadamente. Se debe considerar un factor influyente en ambos agentes como lo es la luminosidad, ya que a baja intensidad lumínica no poseen actividad (Polaino, 2003).

Rallo (1986), indica que la temperaturas para iniciar la actividades de polinización de A. mellifera corresponde a los 12°C.En este caso se efectuó la misma metodología aplicada con Bombus terrestris sumando los tiempos de actividad y mismos parámetros utilizados.

Los resultados dan a conocer que durante la floración con las restricciones correspondientes en la temperatura de activación y luminosidad de ambos agentes, el B. terrestris tuvo una mayor actividad durante los días de floración de la variedad Brighitta sobre el agente Apis mellifera, con un promedio diario de 13,8 horas de labor polinizadora, sobre 6,9 horas durante el periodo de floración. De acuerdo a estos datos B. terrestris destaca por su mayor actividad polinizadora por sobre un 45%, en comparación con Apis  mellifera.

3.6.- Días grados y días grados acumulados en la floración de arándanos cv Brighitta.

Los datos que se dan a conocer a continuación están ligados netamente a la influencia de la acumulación de días grados en distintas etapas de la floración, por cada agente polinizador. En el caso de la A. mellifera, Rallo (1986), la temperatura umbral es de 12°C y la temperatura umbral para Bombus terrestris es de 5°C (Gardiazabal, 2000).

El cálculo de días grados se realizó considerando como biofix el establecimiento de las colmenas en el huerto es decir 10 de septiembre 2010.

Tabla 7. Días grados acumulados en floración de arándano cv. Brighitta,  huerto Quihua. Biofix: 10 de septiembre del 2010.

Si consideramos el mismo biofix (Tabla 7) para ambos agentes, la acumulación térmica para B. terrestris es mayor que para A. mellifera porlo tanto esto nos indican queque sus requerimientos térmicos son menores.

Según estos antecedentes podemos señalar que la actividad polinizadora de B. terrestris es mayor que la de A. mellifera, debido a que su actividad diaria es más prolongada, dando como resultado una mayor polinización de flores por hora, y un aumento en la producción. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Stubbs y dummomd (2001), quienes en ensayos similares indicaron que la actividad del bombus es más prolongada que la de abeja, pudiendo ser considerado un mejor agente polinizante.

3.7.- Incidencia de la semilla, en el peso y diámetro del fruto.

La incidencia de la semilla de arándano en el peso y diámetro del fruto, se registro correlacionando estos parámetros en ambos tratamientos.

Tabla 8. Incidencia de las semilla en  los componente del rendimiento (peso y diámetro) en frutos de arándanos cv Brighitta.

Los resultados de la tabla 8, reflejan una mayor incidenciade la semilla en peso y diámetro del fruto en el tratamiento de Bombus terrestrisobre el tratamiento de Apis mellifera, al poseer un mayor R². Sin embargo estos resultados no difieren estadísticamente, ya que el número de semillas no influye en el peso y diámetro del fruto.

Desjardins y De Oliveira (2006), señalan que un mayor número de semillas está relacionado con el mayor calibre de la fruta, siendo la vigorosidad  del polen, el que afecta tanto el tamaño en la semilla como el calibre de los frutos.

Según Brewer (1969),un alto nivel de polinización aumenta el numero de semillas en los frutos, pero el número de estas sólo afectaría en un 10% en la variación del calibre en conjunto, tales como fertilizaciones, carga de la planta, riego y labores culturales, .

4.- CONCLUSIONES.

De acuerdo a los antecedentes expuestos anteriormente y a los resultados obtenidos se puede concluir que:

1. La polinización mediante Bombus terrestis presenta  diferencias significativas (p>0,05) en los componentes de rendimiento: tamaño y diámetro del fruto, en relación  la polinización de
   Apis mellifera.
2. La polinización con Bombus terrestris presenta diferencia estadística (p>0,05) en el numero de
   semillas, en relación a  Apis mellifera, siendo esta mayor solo en la primera cosecha.
3. Los frutos obtenidos de plantas polinizadas con Bombus terrestris presentan un peso significativamente (p>0,05) mayor que el peso obtenido en frutos polinizados con Apis mellifera.
4. Los grados brix presentes en los frutos de ambos tratamientos no presentan una diferencia
   estadísticamente significativa (p>0,05).