Ubicación y manejo de los sitios de muestreo

El presente estudio se realizó en La Comarca Lagunera, que comprende cinco municipios del estado de Coahuila (Matamoros, San Pedro, Torreón, Viesca y Francisco I. Madero) y 10 municipios del estado de Durango (Lerdo, Gómez Palacio, Mapimí, Nazas, Rodeo, Tlahualilo, Simón Bolivar, San Juan de Guadalupe, San Luis del Cordero y San Pedro del Gallo). Se tomaron muestras de cinco predios de Durango (Pamplona, municipio de Tlahualilo; Venecia, 6 de Octubre y El Vergel, municipio de Gómez Palacio y Carlos Real, municipio de Lerdo) y cinco predios de Coahuila (ejidos Matamoros1 y Matamoros 2, municipio de Matamoros; ejidos Hormiguero y Guadalupe, municipio de Francisco I. Madero y ejido San Pedro, municipio de San Pedro). La distribución de los predios consideró una amplitud significativa en características edafoclimáticas. El manejo agronómico en todos los sitios fue similar con respecto a la preparación del suelo, densidad y época de siembra, así como el uso de fertilizantes. Las diferencias principales fueron en el número de aplicaciones de insecticidas. De los 10 sitios de muestreo, solamente en dos (Matamoros 1 y Matamoros 2) se realizó aplicación de insecticidas convencionales. En todos los demás el control de plagas fue con los enemigos naturales presentes en cada localidad.

Metodología del muestreo

En cada predio se inspeccionaron 50 plantas tomadas al azar. Los muestreos se realizaron tomando una hoja de la parte superior de cada una de las plantas, de cada hoja se registró el número de pulgones. Se realizaron cinco muestreos, con frecuencia mensual, iniciando el 7 de abril y terminando el 3 de agosto del 2015.

Determinación de la relación varianza-media (RVM) del pulgón amarillo del sorgo

Para desarrollar el programa de muestreo para el pulgón amarillo del sorgo, primero se debe tener una muestra amplia de predios y determinar la RVM de la plaga. La metodología más aceptada para lograr esto es el modelo de la Ley del Poder de ^{Taylor (Taylor 1961)}. La Ley de Poder de Taylor establece que la varianza (s²) es proporcional a una fracción exponencial de la media de la población (m), y se calcula con la fórmula: s² = amb, siendo los parámetros a y b estimados mediante mediante regresión lineal simple del modelo anterior. De esta manera la ecuación lineal es la siguiente:

Donde: s² es la varianza del número de pulgones amarillos por hoja, m es el promedio del número de pulgones amarillos por hoja, el parámetro b es la pendiente o coeficiente de regresión, este es un índice de la agregación del insecto, de modo que si b < 1 la disposición del insecto es regular, si b = 1 la disposición es al azar y si b > 1 la disposición es agregada; mientras que el parámetro a, el intercepto, es un factor de escala relacionado al tamaño de la unidad de muestreo (^{Taylor 1961}).

Estimación del tamaño de muestra óptimo para el pulgón amarillo del sorgo

Para estimar el tamaño de muestra óptimo (n) se empleó la fórmula: n = (am^b−2)lc². Donde: c es la precisión requerida como una proporción de la media, si c = 0.2, el error estándar equivale al 20% de la media y la precisión es del 80% (^{Taylor 1961}). Los niveles de precisión usados fueron 0.10 y 0.20, de acuerdo con ^{Naranjo y Flint (1995)}, quienes sugieren valores de c entre 0.1 y 0.25.

Densidades y niveles de Infestación del pulgón amarillo del sorgo

La Tabla 1 muestra los datos obtenidos durante los muestreos del PAS en el ciclo agrícola primavera-verano en los predios bajo estudio. La densidad poblacional del PAS en el cultivo del sorgo puede presentar variaciones, como resultado de la influencia de labores culturales, control químico y las condiciones climáticas. Las infestaciones del PAS en el cultivo de sorgo forrajero fueron bajas de abril a mayo del 2015 (≤ 2.0 PAS por hoja), pero posteriormente se incrementó de forma exponencial al final del ciclo del cultivo. Las densidades máximas de la plaga fueron de 394.7 a 754.1 PAS por hoja en el mes de julio. Estas densidades del PAS rebasan los umbrales económicos de 50 a 125 PAS por hoja determinados en sorgo para grano (^{da Silva et al. 2014} y ^{Bowling et al. 2016}). En el caso del sorgo forrajero las densidades del PAS que causan pérdidas de rendimiento y económicas; así como los umbrales económicos correspondientes pueden ser mayores a los de sorgo para grano. Al respecto ^{Tejeda-Reyes et al. (2017}) mencionan promedios máximos del PAS por hoja de 353.8, mediante muestreo directo a 30 hojas de sorgo por predio en el estado de Guerrero. Mientras que ^{Vázquez-Navarro et al. (2016}) coincide con lo observado en el presente estudio reportando que en el mes de julio se presenta mayor densidad poblacional del PAS.

El áfido M. sacchari pueden alcanzar los 30 000 individuos por planta, lo que provoca daños por la succión de la savia de la hoja. Las plantas infestadas se tornan rojizas por las lesiones, lo cual ocasiona cambios fisiológicos como, clorosis, marchitamiento de la hoja, disminuye la asimilación de nutrientes, lo que provoca retraso en el crecimiento y por lo tanto disminución del rendimiento del cultivo (^{SENASICA 2014}). El daño es menor cuando las poblaciones son bajas, el problema consiste en que su capacidad de reproducción es dos veces más alta comparada con las especies de áfidos que atacan comúnmente al sorgo; por lo que M. sacchari se desarrolla de forma adecuada cuando la temperatura se encuentra por arriba de los 25 ^oC (^{Colares et al. 2015}).

Las medias y las varianzas de la población del PAS se ajustaron a la ecuación, esta relación entre el promedio y la varianza de pulgones amarillos por hoja para todas las fechas de muestreo se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Relación lineal varianza-media para individuos del pulgón amarillo del sorgo Melanaphis sacchari, en hojas de sorgo forrajero mediante la Ley de Poder de Taylor. 

Tamaños de muestra óptimos

Los tamaños de muestra para estimar la densidad media del PAS variaron en función de los niveles poblacionales de la plaga y niveles de precisión. Al disminuir la población media y al incrementarse la precisión (c = 0.10, precisión del 90%), el tamaño de muestra fue muy alto, alrededor de 155 hojas de sorgo forrajero a muestrear. Por el contrario, se requieren tamaños de muestra bajos, 39 hojas o menos, para densidades de cinco o menos pulgones por hoja para una precisión del 80% (c = 0.20) (Figura 2). Para seleccionar el tamaño de muestra apropiado se tienen las siguientes dos opciones que se pueden utilizar de forma indistinta: 1) seleccionar el tamaño de muestra más alto que funcione para densidades bajas, un pulgón en promedio por hoja, y altas, 100 ó más pulgones en promedio por hoja, del PAS. Un tamaño de muestra de 39 hojas de sorgo forrajero funciona de forma adecuada tanto en densidades bajas como altas del PAS con precisión del 80%. En el muestreo preliminar se efectúa un número reducido de observaciones para obtener el promedio de insectos por hoja. Por ejemplo, considérese que se lleva a cabo un muestreo preliminar en el cultivo del sorgo forrajero y se cuentan los individuos del pulgón amarillo del sorgo en 10 hojas tomando las mismas plantas al azar en el predio y se obtiene un promedio de cinco pulgones por hoja, entonces el tamaño de muestra definitivo será de 22 hojas para una precisión del 80% o de 88 hojas para una precisión del 90% (Figura 2). Al respecto ^{Quijano-Carranza et al. (2017}) en el estado de Guanajuato propone el muestreo directo de 40 hojas de sorgo, de 20 plantas seleccionadas al azar; de cada planta se inspecciona una hoja de la parte superior y otra de la parte inferior para contabilizar los PAS. Pero ^{Norm et al. (2017}) mencionan que no existen diferencias significativas en las densidades observadas de la plaga en la parte inferior y superior de la planta. De acuerdo con la metodología empleada y con los resultados obtenidos se puede concluir que las densidades máximas variaron de 394.7 a 754.1 PAS por hoja en el mes de julio. A través del modelo de regresión obtenido [log (S²) = 0.4374 + 1.6513 log (m), r² = 0.98] se determinó que para el muestreo del pulgón amarillo del sorgo se deben inspeccionar al menos 39 hojas por predio, con una precisión del 80%.

Figura 2: Relación entre el tamaño óptimo de muestra y el promedio de individuos del pulgón amarillo del sorgo Melanaphis sacchari, en hojas de sorgo forrajero para dos niveles de precisión (C = 0.10 y C = 0.20).