Incrementar la diversidad de plantas reduce la necesidad de pesticidas

Insectos están causando una pérdida estimada del 18 al 26 % en la producción de cultivos.

Las comunidades de plantas con mayor diversidad en especies sustentan a los depredadores naturales y, al mismo tiempo, proporcionan alimentos menos valiosos para los herbívoros, lo que mejora el control natural de insectos herbívoros en los pastizales.

Así lo asegura un equipo de investigadores dirigido por el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv), que llevó a cabo dos experimentos análogos en Alemania y Estados Unidos. Sus resultados, publicados en 'Science Advances', muestran que el en los sistemas agrícolas al mejorar el control biológico natural.

La biodiversidad, la diversidad biológica de todas las especies de la Tierra, sus interacciones y los diversos ecosistemas que forman, es fundamental para proporcionar y mantener las funciones y servicios de los ecosistemas en los pastizales naturales y plantados.

Con una demanda creciente para alimentar a la población mundial mediante la intensificación de la agricultura, estos pastizales también se ven sometidos a presión. Los insectos herbívoros están causando una pérdida estimada del 18-26% en la producción mundial de cultivos, lo que ha impulsado un crecimiento significativo en el uso de pesticidas ambientalmente costosos.

Para investigar si el aumento de la diversidad vegetal puede reducir de forma natural los impactos de los herbívoros en las plantas, un equipo internacional de investigadores dirigido por el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv), la Universidad de Leipzig (UL) y la Universidad Friedrich Schiller de Jena (FSU) hizo uso de dos experimentos de biodiversidad de pastizales de larga duración en Europa y América del Norte: el Experimento de Jena en Alemania y el Experimento de Biodiversidad de Cedar Creek.

Durante dos años los científicos recopilaron datos de estos dos experimentos análogos, proporcionando una visión profunda de la estructura de la red alimentaria de los monocultivos y los pastizales ricos en especies.

"Estos dos experimentos a largo plazo han generado una visión inestimable, tanto para la investigación fundamental como para la aplicada, que ha sacado a la luz la importancia de mantener la biodiversidad", señala el autor principal Nico Eisenhauer, profesor de la UL y jefe de un grupo de investigación en el iDiv, así como ponente del Experimento de Jena.

Los investigadores encontraron que las plantas en comunidades más diversas pierden significativamente menos energía a los insectos herbívoros. En mezclas de alta diversidad, la tasa de alimentación de los herbívoros por gramo de biomasa vegetal fue un 44% menor que en los monocultivos. Por lo tanto, por cada gramo de biomasa vegetal producida, las plantas pierden poco menos de la mitad de energía que los herbívoros artrópodos cuando se plantan en comunidades ricas en especies.

"Eso significa, en última instancia, que donde se plantan varias especies juntas, se producirá más biomasa vegetal por metro cuadrado, y cada planta individual en diversas mezclas recibirá un daño menor de los herbívoros", explica en un comunicado el primer autor y ex alumno de iDiv, Andrew Barnes, ahora profesor titular de la Universidad de Waikato en Nueva Zelanda.

En parcelas con mayor diversidad de plantas, los herbívoros artrópodos tienen menos posibilidades de encontrar sus especies de plantas preferidas, lo que hace que sea menos probable que permanezcan en estas parcelas de alta diversidad. Además, investigaciones anteriores habían demostrado niveles más bajos de proteína tisular (nitrógeno) en comunidades de plantas con una gran riqueza de especies, lo que hace que estas plantas sean menos nutritivas para los herbívoros.

Aunque la biomasa total de herbívoros y depredadores aumentó en pastizales ricos en especies, los depredadores se beneficiaron más de las diversas comunidades de plantas: en comparación con los monocultivos, aumentaron notablemente tanto en su biomasa total como en las tasas de alimentación.