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Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación (2004)

MEMORIA CIENTÍFICO-TÉCNICA DEL PROYECTO

1 RESUMEN DE LA PROPUESTA (Debe rellenarse también en inglés) INVESTIGADOR PRINCIPAL: José Castillejo Murillo

TITULO DEL PROYECTO: Predicción de plagas de gasterópodos terrestres

RESUMEN (debe ser breve y preciso, exponiendo sólo los aspectos más relevantes y los objetivos propuestos):

En el presente proyecto se estudiará la dinámica de poblaciones (tamaño y estructura poblacional) de la babosa gris Deroceras reticulatum y del caracol común Cantareus aspersus en 4 comarcas agrarias con diferentes características climáticas, con el fin de determinar la influencia del clima y las condiciones meteorológicas sobre la abundancia de estas dos especies, causantes de daños en la agricultura y la horticultura, y poder desarrollar modelos matemáticos sobre su dinámica poblacional. Se sentarán al mismo tiempo las bases metodológicas para establecer un sistema de vigilancia de las poblaciones de estas especies. En condiciones semi-naturales se estudiará la influencia de las condiciones ambientales (temperatura, humedad, precipitación, densidad de población, época del año) sobre su actividad. De este modo se determinará la influencia del clima y de las condiciones meteorológicas sobre la abundancia de individuos y sobre su nivel de actividad, lo que permitirá desarrollar modelos de predicción de plagas, del riesgo de daños causados por estos animales, y formular estrategias de control teniendo en cuenta la fenología de los cultivos en las diferentes zonas geográficas estudiadas. Con los resultados obtenidos se podrá establecer un servicio on line que proporcione un pronóstico del riesgo de daños causados por estos animales y recomendaciones sobre la necesidad de aplicar tratamientos molusquicidas. El desarrollo y las conclusiones de este proyecto están restringidas al ámbito del territorio gallego, si bien con el mismo se desarrollará una metodología estándar que será de aplicación a otras zonas geográficas .

PROJECT TITLE: Forecasting of terrestrial gastropods pests

SUMMARY:

The present project will focus on the population dynamics (population size and structure) of the most important terrestrial gastropod species: the grey field slug Deroceras reticulatum and the garden snail Cantareus aspersus. Populations of both species will be studied over two years in 4 agricultural areas with different climatic traits. The aim is to determine the relationships between the weather and meteorological conditions on the population dynamics of both species and to develop mathematical models of their populations to predict population evolution. The relationship between indirect (refuge-traps) and direct (soil samples) measures of population size and structure will be investigated in order to set the methodological basis of a wide net for the vigilance and control of the populations in agricultural areas. Also, the activity of both species in relation to weather variables will be studied under semi-natural conditions. In this way we’ll determine the effects of climate and meteorological conditions on population size and structure and on the activity of the animals as the basis to develop a decision support system for plant protection against pest gastropods in horticultural crops. The project contemplate the objective of the establishment of an on line service for farmers with alerts and recommendations about the need of application of pesticides.

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2. INTRODUCCIÓN (máximo cinco páginas)

Deben tratarse aquí: la finalidad del proyecto; los antecedentes y estado actual de los conocimientos científico-técnicos, incluyendo la bibliografía más relevante; los grupos nacionales o internacionales que trabajan en la misma materia específica del proyecto, o en materias afines.

1.- Finalidad del Proyecto: La finalidad de este proyecto es determinar de forma precisa el efecto del clima y las condiciones meteorológicas sobre la dinámica de poblaciones (densidad y estructura de población) y sobre la actividad de las dos especies de gasterópodos terrestres más importantes desde el punto de vista de los daños que ocasionan a la producción agrícola y hortícola: el caracol común Cantareus aspersus y la babosa gris Deroceras reticulatum. El objetivo fundamental es desarrollar modelos de predicción de plagas y estrategias de vigilancia y control, así como establecer un servicio público para los agricultores, de alarma y recomendación sobre la necesidad de aplicar tratamientos molusquicidas. 2.- Antecedentes y estado actual del tema: Diversas especies de gasterópodos terrestres son consideradas como plagas debido a que ocasionan daños de consideración a las plantas cultivadas por el hombre. Los daños causados por los gasterópodos pueden afectar a una amplia variedad de especies y sectores, desde los grandes cultivos de cereales, hasta los jardines públicos y privados, pasando por la horticultura, floricultura, selvicultura, fruticultura, pastizales y cultivos comerciales de plantas ornamentales, aromáticas y medicinales (Barker, 2002). La mayoría de los especialistas coinciden en señalar que los daños ocasionados por caracoles y babosas se han incrementado de forma muy significativa en las últimas 2 ó 3 décadas, debido a la conjunción de una serie de factores como la simplificación de las técnicas de cultivo (reducción del laboreo, siembra directa), la reducción de las poblaciones de insectos depredadores por el uso de insecticidas, o la utilización de nuevas variedades de cultivo más susceptibles al ataque de estos organismos. Por otro lado, la elevación de los estándares de calidad exigidos por los consumidores hace que la tolerancia del mercado a productos dañados sea cada vez menor, lo que se traduce en una intensificación de las medidas de control de plagas, al mismo tiempo que la cada vez mayor concienciación ambiental por parte de consumidores y productores obliga a la búsqueda de fórmulas que permitan minimizar la utilización de pesticidas químicos. Los daños causados por los moluscos terrestres a los diferentes cultivos están asociados, según los casos, a uno o a varios de los siguientes aspectos:

Reducción del volumen de las cosechas debido al consumo de las semillas, plántulas, raíces o partes aéreas de las plantas adultas.

Pérdida de calidad de los productos cosechados por la disminución de su tamaño o vigor.

Pérdida de calidad debida a "daños cosméticos” (daños muy pequeños desde el punto de vista cuantitativo, pero que afectan a la apariencia de los productos cosechados).

En cualquiera de los casos, lo que se ve afectado en último término es el valor económico de la cosecha. En el ámbito de la horticultura, los cultivos más afectados son las brasicáceas (coles blancas y rojas, repollos, coles de Bruselas, grelos, col china, coliflor, brécol, etc.), pero también otros como las lechugas, zanahorias, espárragos, pimientos, apio, fresas, etc., sufren frecuentemente el ataque de estos moluscos (Port y Ester, 2002). En comparación con las grandes extensiones dedicadas al cultivo de cereales, colza, remolacha, etc., en los terrenos dedicados a la horticultura existe un menor grado de perturbación del suelo y una mayor diversidad de hábitats y especies vegetales, que favorecen a las poblaciones de gasterópodos. Además, la tolerancia que presentan los cultivos hortícolas a los daños ocasionados por los moluscos es en general muy baja, debido a la gran importancia que tiene el componente cosmético (Port y Ester, 2002). En éstos, la apariencia externa del producto final tiene una gran importancia para el consumidor, de forma que cualquier pequeño daño o malformación, o la presencia en el producto de babosas o caracoles, sus heces, moco o huevos, puede acarrear la pérdida de todo o gran parte de su valor económico (Port y Ester, 2002). En el caso de las coles, repollos y lechugas, las babosas no sólo ocasionan daños a las hojas más externas, que han de ser eliminadas antes de su comercialización, sino que además los moluscos se refugian en su interior y dañan a las hojas más internas. Se ha constatado que incluso en las cámaras de conservación, a temperaturas de entre 1 y 5ºC, las babosas refugiadas en el interior de estas hortalizas continúan alimentándose de ellas (Port y Ester, 2002).

La información existente en España sobre los perjuicios causados por los gasterópodos terrestres en las diferentes actividades agrícolas es escasa (Castillejo, 1996). Sin embargo, el consumo de molusquicidas en nuestro país genera un volumen de negocio considerable, lo que proporciona una idea de la magnitud del problema. En los últimos años (período 1996-2003), según los datos de la Asociación Empresarial para la Protección de las Plantas (AEPLA) se consumió en España una media de 3800 toneladas anuales de productos molusquicidas, con un valor económico de 9,0 millones de euros al año. (1497,5 millones de pesetas/año). Las especies más dañinas, por ser las más comunes y abundantes en todo el territorio son la babosa gris Deroceras reticulatum (Müller, 1774) y el caracol común Cantereus aspersus (Müller, 1774) (antes Helix aspersa), que pueden alcanzar elevadas densidades de población en las zonas de cultivo (Castillejo, 1996).

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Volumen (toneladas) y valor económico (millones de €) de los productos molusquicidas comercializados en España en el período 1996-2002. Datos suministrados por AEPLA.

En la actualidad, el control de plagas de gasterópodos terrestres se realiza de forma casi exclusiva por medio de la aplicación de cebos (“pellets”) molusquicidas que contienen entre un 2% y un 8% de metaldehído o de carbamatos. El principal productor mundial de metaldehído es la empresa suiza Lonza, aunque son numerosas las empresas químicas que poseen licencia para fabricar sus propios cebos molusquidas con metaldehído, lo que da lugar a la existencia de una gran cantidad de denominaciones comerciales diferentes. El carbamato más utilizado en el control de plagas de gasterópodos terrestres es el metiocarbamato, cuya licencia de fabricación es propiedad de la alemana Bayer. Ambos compuestos muestran una eficacia similar en lo que se refiere a su capacidad para reducir los daños causados por los gasterópodos a las plantas (Bailey, 2002), y también ambos presentan efectos negativos sobre las poblaciones de otros grupos de animales (South, 1992; Bailey, 2002). Por ejemplo, se ha señalado la existencia de efectos negativos de los cebos molusquicidas sobre las poblaciones de coleópteros (carábidos y estafilínidos), y son frecuentes los casos de envenenamiento de animales domésticos debido al consumo de cebos molusquicidas, aun cuando los cebos molusquicidas incorporan pigmentos y otras sustancias para reducir el riesgo de ingestión por parte de mamíferos y aves. A finales de los años 80, los cebos molusquicidas con carbamatos fueron prohibidos en la mayoría de los estados de Norteamérica, debido a la elevada frecuencia de casos de envenenamiento de aves que se registraron. También se ha señalado que la utilización de cebos molusquicidas con metiocarbamato supone una seria amenaza para las poblaciones del ratón de campo, Apodemus sylvaticus, y se han registrado elevadas concentraciones de acetaldehído (resultante de la despolimerización del metaldehído en el tubo digestivo) en erizos (Erinaceus europaeus) encontrados muertos en el campo. Gemmeke (1997) observó síntomas de envenenamiento y casos de fallecimiento en erizos alimentados con babosas que habían ingerido cebos con metiocarbamato. No obstante, es bien conocido que la aplicación de cebos molusquicidas representa sólo una medida de control a corto plazo: con ello se consigue proteger a las plantas de los daños que podrían causarle las babosas en el momento de su aplicación. Sin embargo, los molusquicidas no tienen un efecto significativo y duradero sobre las poblaciones de gasterópodos residentes en las zonas de cultivo, por lo que el riesgo de que produzcan daños es permanente (Hommay, 2002; Port y Ester, 2002). Ello se debe a que los molusquicidas aplicados afectan sólo a una parte de la población, y a que los huevos de las babosas, que se encuentran en el suelo, no se ven afectados por los tratamientos, dando lugar a una rápida recuperación de las poblaciones cuando los acondiciones son adecuadas. Por otro lado, es frecuente que la cantidad de cebo molusquicida ingerido por las babosas en el campo tenga sólo un efecto subletal transitorio, y se ha comprobado que la fecundidad de los individuos que experimentan ese tipo de envenenamiento subletal no se ve afectada, por lo que continúan poniendo huevos una vez que se recuperan. El uso racional de cualquier tipo de pesticida y la formulación de estrategias de control efectivas pasa necesariamente por un conocimiento preciso de la dinámica de poblaciones de los animales que se pretende controlar y de sus interrelaciones con las condiciones climáticas, de modo que conociendo en todo momento el estado de las poblaciones mediante un sistema de vigilancia y control sea posible pronosticar su evolución a corto plazo: de ese modo se puede evaluar el riesgo de que la plaga ocasione daños significativos y realizar recomendaciones sobre la necesidad de adoptar medidas de control como la aplicación de pesticidas (Dent, 1991; Frahm, Johnen y Volk, 1996). En definitiva, prever en qué momento una plaga puede producir daños significativos en un cultivo es fundamental para poder tomar una decisión con respecto a la necesidad de aplicar pesticidas. Sin un sistema de predicción, las opciones a las que se enfrenta un agricultor son, o bien no aplicar pesticidas, o bien aplicarlos de forma sistemática siguiendo un criterio preventivo. La primera opción puede

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implicar una pérdida de la producción si se produce una plaga, mientras que la segunda opción implica costes económicos y ambientales que resultarán innecesarios si la plaga no se produce. En el ámbito del control de plagas de gasterópodos terrestres no se han definido los criterios en los que basar la decisión de aplicar pesticidas (Hommay, 2002; Port y Ester, 2002), y ante esta situación los agricultores optan por su aplicación sistemática (Bohan et al., 1997; Speiser y Kistler, 2002). Desde el punto de vista del agricultor, dicha opción se justifica porque las babosas pueden atacar y dañar gravemente a los cultivos en cualquier época del año (Port y Port, 1986), porque muchos cultivos, en especial en la horticultura, son extremadamente sensibles al ataque de las babosas desde el momento de la plantación hasta el de la cosecha, y por el bajo coste económico de los molusquicidas químicos convencionales (Port y Ester, 2002). La inexistencia de criterios de ayuda a la toma de decisiones en el control de plagas de gasterópodos terrestres se debe a varias razones: - por que no existe una metodología estándar para determinar el estado en el que se encuentran las poblaciones (Glen y Moens, 2002). La única forma de determinar de forma precisa la densidad y estructura de poblaciones de estos animales es mediante la recogida de muestras de suelo voluminosas de las que se extraen todos los gasterópodos existentes, por medio de lavado (extracción activa) o inundación progresiva (extracción pasiva). Estas técnicas resultan muy lentas y laboriosas, lo que dificulta mucho el establecimiento de sistemas de vigilancia de las poblaciones. Por ello es necesario desarrollar otro tipo de indicadores, de fácil obtención, para determinar la abundancia de gasterópodos en las zonas de cultivo. - tanto el caracol C. aspersus como la babosa D. reticulatum son especies con amplia tolerancia ecológica y vastos rangos de distribución. Las condiciones climáticas de la zona geográfica en la que habitan determinan aspectos fundamentales de su biología de poblaciones (Barker, 1991), lo que se hace evidente al comparar los resultados obtenidos en los estudios realizados en distintos lugares sobre poblaciones de estas especies, que han puesto de manifiesto diferencias en las tasas de crecimiento, en los períodos de reproducción, en la duración de los períodos de incubación de los huevos, en el número de generaciones por año, y en las épocas en las que se alcanzan las máximas y mínimas densidades de población. Debido a ello, los datos sobre el estado de las poblaciones en una zona determinada pueden no ser aplicables a poblaciones de otras zonas relativamente próximas, lo que refuerza la necesidad de desarrollar métodos sencillos para evaluar la abundancia de gasterópodos. La existencia de tales métodos permitiría establecer amplias redes de vigilancia de las poblaciones. - los estudios realizados hasta la actualidad para el desarrollo de modelos predictivos han utilizado metodologías muy heterogéneas y difícilmente comparables. Dicha heterogeneidad se manifiesta en diferentes formas de medir la actividad de los animales, la inclusión en los modelos de distintas variables ambientales, o la utilización de distintos métodos de análisis estadístico. Con respecto a la forma de medir la actividad de los animales, algunos autores han utilizado la distancia recorrida por un cierto número de animales en intervalos de tiempo determinados, otros el nº de animales observados activos a intervalos regulares, y otros medidas indirectas como el recuento de cadáveres tras la aplicación de productos molusquicidas. Los tres tipos de indicadores han sido empleados en estudios realizados en el campo y en el laboratorio bajo condiciones controladas. Con respecto a las variables de predicción contempladas en los modelos, las más típicas son la temperatura y humedad relativa del aire, pero también se han considerado otras como el viento, la precipitación (presencia/ausencia o cantidad) la intensidad luminosa y el fotoperíodo, la radiación solar, la densidad de población, la temperatura y humedad del suelo, la época o mes del año, etc. Finalmente, con respecto al tipo de análisis estadísticos utilizados, básicamente se vienen empleando análisis de regresión múltiple o análisis de límites o umbrales. Una buena revisión de los estudios realizados hasta la actualidad sobre la actividad de gasterópodos terrestres puede encontrarse en Cook (2001). En definitiva, es imprescindible estandarizar las técnicas de estudio para la evaluación de las poblaciones de estos animales y para la modelización de su actividad en relación con factores ambientales. 3.- Bibliografía: Ballanger, Y. y Champolivier, L. 1990. Dynamique des populations de limace grise (Deroceras reticulatum Müller) en relation

avec la culture de tournesol. ANPP-Deuxieme Conference Internationales sur les Ravageurs en Agriculture, Versailles: 143-150.

Barker, G.M. 1991. Biology of slugs (Agriolimacidae and Arionidae: Molusca) in New Zealand hill country pastures. Oecology, 85: 581-595.

Barker, G.M. 1999. Naturalised Terrestrial Stylommatophora (Mollusca: Gastropoda). Fauna of New Zealand, Manaaki Whenua Press nº 38. Lincoln. 249 páginas

Barker, G.M. 2001.(Ed.). The biology of terrestrial molluscs. CABI Publishing. Wallingford, Reino Unido. 558 pp. Barker, G.M. 2002.(Ed.). Molluscs as crop pests. CABI Publishing. Wallingford, Reino Unido. 468 pp.

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Barrada, M. Desarrollo de un modelo de predicción de actividad de la babosa Deroceras reticulatum (Müller, 1774) aplicable al control de plagas en zonas agrícolas de Galicia. Tesis Doctoral, Univ. de Santiago de Compostela, Fac. de Biología. 342 pp.

Barrada, M., Iglesias, J. y Castillejo, J. (2003) Fenología de la babosa causante de plagas agrícolas, Deroceras reticulatum (Müller, 1774) (Gastropoda: Pulmonata: Agriolimacidae) en Galicia. Iberus (EN PRENSA).

Bailey, S.E.R. 1975. The seasonal and daily patterns of locomotor activity in the snail Helix aspersa Müller, and their relation to environmental variables. Proceedings of the Malacological Society of London, 41: 415-428.

Bailey, S.E.R. 2002. Molluscicidal baits for control of terrestrial gastropods. En: Molluscs as Crop Pests. Barker, G.M. (Ed.). CABI Publishing. Wallingford: 33-54.

Bohan, D., Brain, P., Glen, D.M., Wiltshire, C.W., Hughes, L., Shirley, M. y Port, G. 1997. Decision making in slug pest control: slug population dynamics in space and time. In: Optimising Cereal Inputs: Its Scientific Basis. Aspects of Applied Biology 50. Association of Applied Biologists. Wellesbourne: 323-332.

Castillejo, J. 1996. Las babosas como plaga en la agricultura. Claves de Identificación y mapas de distribución. Revista de la Real Academia Gallega de Ciencias, 15: 93-142.

Castillejo, J. 1997. Babosas del Noroeste Ibérico. Servicio de Publicacións e Intercambio Científico de la Universidad de Santiago de Compostela. Santiago de Compostela. 192 páginas.

Cook, A. 2001. Behavioural ecology: On doing the right think, in the right place at the right time. En: The Biology of Terrestrial Molluscs. G.M. Barker (Ed). CABI Publishing. Wallingford: 447-487.

Dent, D. 1991. Insect Pest Management. CAB International. Wallingford. 604 pp. Frahm, J., Johnen, A. y Volk, T. 1996. Development of the PRO_PLANT decision support system for plant protection in

cereals, sugarbeet and rape. EPPO Bulletin, 26: 609-622. Gemmeke, H. 1997. Investigation on the threat to hedgehogs posed by poisoned slugs. Meta News 5. Basel.7 pp. Glen, D.M. y Moens, R. 2002. Agriolimacidae, Arionidae and Milacidae as pests in West European cereals. En: Molluscs as

Crop Pests. Barker, G.M. (Ed.). CABI Publishing. Wallingford: 271-300. Hommay, G. 2002. Agriolimacidae, Arionidae and Milacidae as pests in west European sunflower and maize. En: Molluscs

as Crop Pests. Barker, G.M. (Ed). CABI Publishing. Wallingford: 245-254. Iglesias, J. 1995. Biología del caracol común Helix aspersa (Müller, 1774) en poblaciones naturales de Galicia. Tesis

Doctoral, Univ. de Santiago de Compostela, Fac. de Biología. 273 pp. Iglesias, J., Santos, M. y Castillejo, J. 1996. Annual activity cycles of the land snail Helix aspersa Müller in natural

populations in North-Western Spain. Journal of Molluscan Studies, 62: 495-505. Port, C.M. y Port, G.R. 1986. The biology and behaviour of slugs in relation to crop damage and control. Agricultural Zoology

Reviews, 1: 255-299. Port, G.R. y Ester, A. 2002. Gastropoda as pests in vegetable and ornamental crops in western Europe. En: Molluscs as

Crop Pests. Barker, G.M. (Ed.). CABI Publishing. Wallingford: 337-351. South, A. 1992. Terrestrial Slugs. Biology, Ecology and Control. Chapman & Hall. Londres. 428 pp. Speiser, B. y Kistler, C. 2002. Field tests with a molluscicide containing iron phosphate. Crop Protection, 21: 389-394. Young, A.G. y Port, G.R. 1989. The effect of microclimate on slug activity in the field. En: Slugs and Snails in World

Agriculture. Henderson, I.F. (Ed.). British Crop Protection Council Symposium Proceedings No. 41. Thornton Head: 263-269.

Young, A.G., Port, G.R., Emmet, B.J. y Green, D.I. 1991. Development of a forecast of slug activity: models to relate slug activity to meteorological conditions. Crop Protection, 10: 413-415

4.- Grupos que trabajan en la misma materia del proyecto o en materias afines: En España no existe ningún otro grupo de investigación, aparte del solicitante, que trabaje en dinámica de poblaciones, estudio de la actividad, ni control de plagas de gasterópodos terrestres. En otros países europeos y en América existen diversos grupos e investigadores que trabajan en control de plagas de caracoles y babosas en la agricultura, horticultura, selvicultura, etc., entre los que cabría destacar los grupos dirigidos por G.M. Barker en Nueva Zelanda, A. Ester en los Países Bajos, B. Speiser y T. Frank en Suiza, G. Hommay en Francia, P.S Grewal y S.K. Grewal en EE.UU., W. Symondson y G.Port en el Reino Unido, etc. De entre ellos, sólo el grupo de G. Port, de la Universidad de Newcastle upon Tyne, trabaja en el desarrollo de modelos predictivos de plagas de babosas a partir de datos climatológicos.

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3. OBJETIVOS DEL PROYECTO (máximo dos páginas)

3.1 Describir brevemente las razones por las cuales se considera pertinente plantear esta investigación y, en su caso,

la hipótesis de partida en la que se sustentan los objetivos del proyecto (máximo 20 líneas)

Razones para plantear esta investigación: Babosas y caracoles son causantes de daños en la agricultura y horticultura. Dado que los productores no disponen de ningún criterio para determinar la necesidad real de aplicación de tratamientos molusquicidas en sus explotaciones, la práctica habitual consiste en aplicarlos de forma sistemática siguiendo un criterio preventivo. Los pesticidas empleados mayoritariamente para el control de estos animales son molusquicidas químicos (metaldehído y carbamatos, fundamentalmente). La aplicación sistemática de estos pesticidas supone costes ambientales (efectos colaterales sobre otros grupos de animales como artrópodos, mamíferos o aves; contaminación de acuíferos; residuos en los vegetales producidos) y económicos que en la mayoría de las ocasiones resultan superfluos, debido a la inexistencia de una necesidad real de aplicación de dichos tratamientos. Debido a ello es necesario establecer criterios que permitan determinar: a) cuando existe riesgo de que estos animales ocasionen daños significativos y por tanto una necesidad real de aplicación de molusquicidas, y b) cuales son los momentos más adecuados para la aplicación de molusquicidas con el fin de optimizar su eficacia. Hipótesis de partida: La magnitud de los daños que pueden ocasionar las poblaciones de caracoles y babosas a los cultivos depende principalmente de: i) la cantidad (=densidad de población) y el tamaño (=estructura de población) de los animales existentes en las zonas de cultivo, y ii) su nivel de actividad. Ambas variables están estrechamente relacionadas con el clima y las condiciones meteorológicas. El estudio de su dinámica de poblaciones en zonas con diferentes características climáticas y el análisis de la influencia del clima y las condiciones meteorológicas sobre las poblaciones permitirá desarrollar modelos poblacionales. El estudio de la influencia de las condiciones meteorológicas sobre su nivel de actividad permitirá desarrollar modelos de predicción de actividad. Con todo ello, y teniendo en cuenta la fenología de los cultivos (épocas de siembra o plantación, de floración, de fructificación, de cosecha), que determina su grado de susceptibilidad a las plagas, será posible realizar pronósticos sobre los períodos en los que existe un riesgo real de que estos organismos ocasionen daños significativos, realizar recomendaciones sobre la necesidad de aplicar pesticidas, así como formular estrategias de control orientadas a optimizar la eficacia de los tratamientos aplicados.

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3.2. Indicar los antecedentes y resultados previos, del equipo solicitante o de otros, que avalan la validez de la hipótesis de partida

El equipo solicitante tiene experiencia en el estudio del ciclo biológico y la dinámica de poblaciones de especies de caracoles y babosas en poblaciones naturales de Galicia. Los estudios realizados hasta la actualidad por el equipo solicitante, así como los realizados por otros grupos de investigación en otros países ponen de manifiesto la existencia de una gran variabilidad espacial (geográfica) y temporal (variaciones interanuales) en la dinámica de poblaciones de las dos especies objeto de estudio, pero en cualquier caso, es evidente que la dinámica de poblaciones de ambas especies depende fundamentalmente de las condiciones climáticas y meteorológicas que prevalecen en cada una de las zonas estudiadas. La actividad de los animales también depende fundamentalmente de las condiciones ambientales, pero no tiene por que existir necesariamente una coincidencia entre períodos de máxima población y de máxima actividad, por lo que es necesario tratar ambos aspectos de forma independiente y luego integrarlos en un sistema de toma de decisiones. El equipo solicitante ha desarrollado ya un modelo de predicción de actividad de la babosa Deroceras reticulatum basado en un análisis de regresión ordinal que proporciona un pronostico de la categoría de actividad (baja, media o alta) de esta babosa en función de una serie de variables ambientales. No obstante se ha constatado la existencia de varios inconvenientes y deficiencias en el modelo, que serán subsanadas con el desarrollo del presente proyecto.

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3.3. Enumerar brevemente y describir con claridad, precisión y de manera realista (es decir, acorde con la duración prevista del proyecto) los objetivos concretos que se persiguen, los cuales deben adecuarse a las líneas temáticas prioritarias del Programa Nacional al que se adscribe el proyecto (ver Anexo de la convocatoria).

La novedad y relevancia de los objetivos (así como la precisión en la definición de los mismos) se mencionan explícitamente en los criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la Convocatoria)

1. Determinar la dinámica de poblaciones de la babosa Deroceras reticulatum y el caracol Cantareus aspersus en zonas hortícolas y su relación con las condiciones climáticas y meteorológicas: se estudiará la variación del tamaño y estructura de las poblaciones de estas dos especies de gasterópodos terrestres a lo largo de dos años, en parcelas dedicadas a la producción de cultivos hortícolas de 4 comarcas agrícolas con características climáticas diferentes. 2. Determinar la fiabilidad del parámetro “nº de individuos capturados en trampas” como indicador de la densidad de las poblaciones: la determinación de la densidad de población en caracoles y babosas requiere técnicas muy laboriosas, como el lavado o inundación de muestras de suelo, o la realización de muestreos nocturnos para hacer conteos de individuos. Es necesario buscar otro tipo de indicadores que permitan estimar de forma sencilla la abundancia de individuos: para ello, durante dos años y en cada una de las parcelas de estudio (4) se tomaran de forma paralela medidas directas de la abundancia de individuos (lavado de muestras de suelo) y medidas indirectas (nº de individuos capturados en trampas de fácil manejo) para establecer la relación existente entre ambos tipos de medidas y así poder determinar la fiabilidad de las medidas indirectas. 3. Determinar la influencia de las condiciones meteorológicas sobre la actividad de la babosa Deroceras reticulatum y el caracol Cantareus aspersus: a lo largo de dos años se mantendrán poblaciones de ambas especies en pequeñas parcelas (0.5 m2) exteriores cercadas y dotadas de un sistema antifuga, pero expuestas a las condiciones meteorológicas naturales, es decir, en condiciones seminaturales. En dichas parcelas se mantendrá un registro continuo de variables ambientales (temperatura y humedad relativa del aire, temperatura y humedad del suelo, precipitación) y de la actividad de los animales, utilizando diversos indicadores (nº de individuos fuera de los refugios, distancias recorridas por los individuos, cantidad de alimento consumido). 3. Desarrollar modelos de predicción de plagas para estas dos especies de gasterópodos terrestres en función de la climatología, la predicción meteorológica y la fenología de los cultivos en cada zona de estudio. 4. Sentar las bases metodológicas para establecer una red de vigilancia de las poblaciones de estas especies en zonas agrícolas. 5. Establecer un servicio ON LINE (a través de Internet) de predicción del riesgo de daños causados por babosas y caracoles en el ámbito geográfico de Galicia, y de recomendación sobre la necesidad de aplicación de tratamientos molusquicidas.

3.4. En el caso de Proyectos Coordinados (máximo dos páginas):

- el coordinador deberá indicar: - los objetivos globales del proyecto coordinado, la necesidad de dicha coordinación y el valor añadido

que se espera alcanzar con la misma - los objetivos específicos de cada subproyecto - la interacción entre los distintos objetivos, actividades y subproyectos - los mecanismos de coordinación previstos para la eficaz ejecución del proyecto

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4. METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO (en el caso de proyectos coordinados deberá rellenarse para cada uno de los grupos participantes) Se debe detallar y justificar con precisión la metodología y el plan de trabajo que se propone y debe exponerse la planificación temporal de las actividades, incluyendo cronograma (se adjunta un posible modelo a título meramente orientativo).

El plan de trabajo debe desglosarse en actividades o tareas, fijando los hitos que se prevé alcanzar en cada una de ellas. En los proyectos que empleen el Hespérides o se desarrollen en la zona antártica, deberán también incluir el plan de campaña en su correspondiente impreso normalizado.

En cada una de las tareas debe indicarse el centro ejecutor y las personas involucradas en la misma (Ver la relación de personal investigador incluido en el formulario de solicitud).

En el caso de proyectos coordinados, se deberán indicar las actividades que realizará cada uno de los subproyectos

Si solicita ayuda para personal contratado justifique claramente su necesidad y las tareas que vaya a desarrollar. La adecuación de la metodología, diseño de la investigación y plan de trabajo en relación con los objetivos del proyecto se mencionan explícitamente en los criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la convocatoria). Actividad 1. Muestreos de campo: Los muestreos se realizarán en 4 localidades correspondientes a 4 comarcas agrícolas de gran importancia desde el punto de vista de la producción hortícola de Galicia, y que presentan diferentes características climáticas, por lo que son representativas de la diversidad climática existente en el territorio gallego. Dichas comarcas son: Comarca Provincia Tipo de clima A Limia Orense Suboceánico mediterráneo O Rosal Pontevedra Oceánico litoral meridional Val do Ulla (Vedra) A Coruña Suboceánico interior Ordes A Coruña Oceánico litoral septentrional En cada comarca se seleccionará una parcela dedicada a la producción hortícola y cada una será visitada una vez al mes durante dos años consecutivos. En cada una de ellas se colocará un nº elevado de trampas-refugio de diseño estándar (Trampas Bayer), distribuidas de forma homogénea por toda la superficie de cada una de las parcelas. Durante cada visita mensual se revisarán las trampas, anotándose las especies de gasterópodos terrestres encontradas en cada una, el nº de individuos de cada especie y su tamaño (masa corporal). Se tomarán 20 muestras mensuales del suelo y vegetación de cada una de las parcelas, de 25 x 25 cm de lado y 10 cm de profundidad cada una, las cuales serán trasladadas al laboratorio para su procesamiento. La localización de la las muestras en las parcelas se realizará mediante un sistema de muestreo al azar. Actividad 2. Procesamiento de las muestras: En el laboratorio las muestras recogidas en cada parcela serán sometidas a un proceso de lavado con agua a cierta presión sobre una torre de tamices, con el fin de recuperar todos los ejemplares de gasterópodos terrestres contenidos en las mismas. Todos los ejemplares recuperados serán identificados y se determinará su masa corporal. El sistema de lavado sobre tamices permite también recuperar los huevos de los gasterópodos que se encuentran en el suelo, por lo que éstos serán también cuantificados, identificados, y se pondrán a incubar en placas de Petri en el interior de una cámara climatizada con unas condiciones controladas (18ºC, 90% HR, oscuridad) para determinar los porcentajes de eclosión de cada especie. Las actividades 1 y 2 tienen como objetivo obtener una imagen precisa del tamaño y estructura de las poblaciones de gasterópodos terrestres en las cuatro zonas estudiadas y de su variación a lo largo de dos años consecutivos. Los tres investigadores del equipo solicitante participarán en estas actividades, si bien los investigadores Castillejo e Iglesias serán los responsables, respectivamente, de las actividades 1 y 2. Actividad 3. Estudio de la actividad en condiciones seminaturales: El equipo de investigación dispone de 20 parcelas exteriores, de 0.5 m2 de superficie cada una, cercadas y dotadas de un sistema antifuga para gasterópodos terrestres, situadas junto al laboratorio de trabajo. Durante dos años consecutivos se mantendrán poblaciones del caracol Cantareus aspersus y de la babosa Deroceras reticulatum en dichas parcelas para un estudio detallado de su actividad en relación con las condiciones ambientales. En 10 parcelas se mantendrán poblaciones de la babosas y en 10 parcelas poblaciones del caracol. Para cada especie, en cinco parcelas se mantendrá una densidad de población alta (40-50 babosas m-2; 30-40 caracoles m-2) y en otras cinco parcelas una densidad de población baja (20-25 babosas m-2; 15-20 caracoles m-2). En definitiva, dispondremos de parcelas de estudio de 4 tipos: babosas alta densidad, babosas baja densidad, caracoles alta densidad y caracoles baja densidad. Una de las parcelas de cada tipo estará totalmente monitorizada: en ellas se mantendrá un registro continuo de la temperatura y humedad relativa del aire y la temperatura y humedad del suelo mediante las correspondientes sondas conectadas a un data-taker programado para efectuar lecturas horarias. En cada una de las cuatro parcelas monitorizadas se mantendrá también un registro continuo de la actividad de los animales mediante una cámara de video dotada de un sistema de iluminación IR, conectadas a magnetoscopios de vigilancia con capacidad para grabar de forma ininterrumpida durante 480 horas (20 días).

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En el interior de cada una de las parcelas se dispondrán 4 refugios situados en la periferia y un comedero central en el que, diariamente, se colocará el alimento, que consistirá en un nº conocido de discos de 3 cm de diámetro cortados de hojas frescas de lechuga Iceberg. Cada día a la misma hora se recogerán los restos de alimento dejados por los animales de la noche anterior y serán sustituidos por discos nuevos. La cantidad de alimento sobrante cada noche será cuantificada mediante un medidor de superficie foliar. La cantidad de alimento consumido por noche será uno de los indicadores de actividad de los animales que se emplearán. Otros indicadores serán la distancia total recorrida por noche por el conjunto de los animales de cada parcela, y el nº medio de animales observados fuera de los refugios a lo largo de la noche; la media se calculará a partir de observaciones realizadas cada hora. Estos dos indicadores de actividad se obtendrán a partir de las grabaciones en video realizadas en las parcelas monitorizadas. La medición de la distancia recorrida por los animales se realizará utilizando un lápiz óptico y un programa de análisis de imágenes. El investigador responsable del desarrollo de esta actividad será Castillejo, si bien los tres miembros del grupo participarán en la misma. Actividad 4. Procesamiento de datos y elaboración de modelos: 1.- Análisis de la relación existente entre las medidas indirectas (trampas) y directas (lavado de muestras de suelo) de la densidad y estructura de población: Se trata de determinar el grado de correlación existente entre ambos tipos de medidas de la abundancia de individuos con el fin de poder utilizar las medidas indirectas, fáciles de obtener, en el desarrollo de los modelos de predicción. Finalizados los muestreos dispondremos de 96 pares de medidas (24 meses x 4 poblaciones), pero no sólo se buscará la correlación directa, mes a mes, entre ambos tipos de medidas, sino que se determinará la posibilidad de realizar pronósticos sobre la evolución de las poblaciones en períodos determinados, especialmente críticos desde el punto de vista de la fenología de los cultivos, a partir de medidas indirectas de la abundancia tomadas previamente; por ejemplo, se trata de ver hasta que punto la cantidad de babosas capturadas en trampas a lo largo del invierno puede servir para pronosticar el tamaño de la población durante la primavera, etc. 2.- Modelización de la dinámica poblacional: la variación temporal del número y biomasa total de individuos de cada población, así como del nº de adultos, subadultos y de las distintas clases de juveniles (clases establecidas en función de la masa corporal) y de huevos, se estudiará en cada población estudiada en función de variables como la época del año (mes, estación), temperaturas medias mensuales (máximas, medias y mínimas), precipitación mensual (mm), nº de días de lluvia, nº de días de helada, insolación, % de humedad relativa, evapotranspiración, etc. La disponibilidad de datos de distintas poblaciones localizadas en zonas con características climáticas diferentes permitirá determinar hasta que punto la repuesta poblacional de cada especie a los distintos factores es homogénea sobre todo el rango geográfico estudiado o si por el contrario existen diferencias de unas zonas a otras. Es decir, se trata de ver si se puede encontrar un modelo único para cada especie que luego habría que aplicar a las condiciones climáticas de cada zona, o si es necesario desarrollar modelos específicos para cada zona geográfica. 3.- Modelización de la actividad: se analizará si los distintos indicadores de actividad registrados (consumo de alimento por noche, distancia recorrida por noche, y nº de individuos fuera de los refugios) están correlacionados entre sí, y cual de ellos se adapta mejor a la modelización en función de variables registradas in situ en las parcelas monitorizadas (temperatura y humedad del suelo y del aire) y otras obtenidas en el observatorio meteorológico de la USC, situado en las proximidades de nuestro laboratorio, como las temperaturas máximas, medias y mínimas diarias, precipitación, insolación, etc., y otras de tipo cronológico (mes, estación del año). 4.- Integración de modelos y desarrollo de un sistema de toma de decisiones: con todos los pasos previos dispondremos de la información necesaria para elaborar un sistema de toma de decisiones. Se trata de integrar en un programa la información meteorológica de las zonas estudiadas, la información sobre la fenología de los cultivos de cada una, los modelos de dinámica poblacional y los modelos de actividad para obtener un índice de riesgo de daños para cada zona y tipo de cultivo. El investigador responsable de esta actividad será Iglesias. Actividad 5. Establecimiento del servicio on line: Utilizando los servidores de Internet de la USC se pondrá a disposición del público una página en la que se proporcionará información sobre el riesgo de daños causados por gasterópodos terrestres a los diferentes tipos de cultivos en las distintas comarcas estudiadas, con recomendaciones sobre la conveniencia de aplicar o no tratamientos molusquicidas. Los responsables de esta actividad serán Castillejo e Iglesias. Justificación de la necesidad de personal contratado y tareas que desarrollará: La necesidad de contratar a una persona para el desarrollo de este Proyecto se justifica en la carga de trabajo que conlleva y en lo reducido del nº de investigadores del grupo pertenecientes al organismo solicitante. El investigador contratado, al igual que los investigadores del equipo pertenecientes a la entidad, participará en todas las tareas contempladas en el proyecto tal como se indica en el cronograma.

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4.1 MODELO DE CRONOGRAMA (ORIENTATIVO)

En este cronograma deben figurar la totalidad del personal investigador incluido en el formulario de soliciitud y, en su caso, el personal contratado que se solicite con cargo al proyecto. Debe subrayarse el nombre de la persona responsable, en cada tarea.

Actividades/Tareas

Centro Ejecutor

Persona responsable y

otras involucradas

Primer año (*) Segundo año (*) Tercer año (*)

J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M

Muestreos de campo USC Castillejo, Iglesias

Contratado

J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M

Procesamiento de muestras USC Castillejo, Iglesias

Contratado

J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M

Estudio de la actividad en condiciones USC Castillejo, Iglesias

semi-naturales Contratado

J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M

Procesamiento de datos y elaboración Castillejo, Iglesias

de modelos Contratado

J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M

Establecimiento del servicio on line Castillejo, Iglesias

Contratado

(*) Colocar una X en el número de casillas (meses) que corresponda

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5. BENEFICIOS DEL PROYECTO, DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN EN SU CASO DE LOS RESULTADOS (máximo una página) Deben destacarse, entre otros, los siguientes extremos:

Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto, beneficios esperables para el avance del conocimiento y la tecnología y, en su caso, resultados esperables con posibilidad de transferencia ya sea a corto, medio o largo plazo.

Adecuación del proyecto a las prioridades de la convocatoria y, en su caso, del Programa Nacional correspondiente.

Plan de difusión y, en su caso, de explotación, de los resultados del proyecto, el cual se valorará en el proceso de evaluación de la propuesta (ver apartado 11º.1 de la convocatoria) y en el de seguimiento del proyecto.

El proyecto solicitado se adecua perfectamente a los objetivos prioritarios de la convocatoria dentro del Programa Nacional de Recursos y Tecnologías Agroalimentarias. Con el mismo se sentarán las bases metodológicas para establecer una amplia red de vigilancia de las poblaciones de gasterópodos terrestres en zonas de importancia agrícola y desarrollar un sistema de ayuda a la toma de decisiones para su control, así como ofrecer un servicio público a los agricultores consistente en recomendaciones sobre la necesidad o no de aplicar en sus explotaciones tratamientos molusquicidas. Ello implica indudables beneficios económicos para los productores y medioambientales para la comunidad. Aunque el ámbito territorial en el que se desarrollará el proyecto solicitado es Galicia, la metodología que se desarrollará será fácilmente extensible a otras zonas geográficas del territorio nacional. Los resultados esperables son de transferencia directa al público, ya que entre los objetivos del proyecto se contempla el establecimiento de un servicio on line de alerta y recomendación a los agricultores que estará en funcionamiento al finalizar el mismo. Dicho servicio, aunque proporcionado por la USC, puede ser dado a conocer a través de los Servicios de Extensión Agraria. Los resultados obtenidos pueden ser publicados en revistas de difusión internacional especializadas en el campo de la agronomía, como Crop Protection, Internacional Journal of Pest Managment, Pest Management Science, etc., y otras de tema zoológico especializadas en moluscos como Journal of Molluscan Studies.

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6. HISTORIAL DEL EQUIPO SOLICITANTE EN EL TEMA PROPUESTO (En caso de Proyecto Coordinado, los apartados 6. y 6.1. deberán rellenarse para cada uno de los equipos participantes) (máximo dos páginas)

Indicar las actividades previas del equipo y los logros alcanzados en el tema propuesto:

Si el proyecto es continuación de otro previamente financiado, deben indicarse con claridad los objetivos ya logrados y los resultados alcanzados.

Si el proyecto aborda una nueva temática, deben indicarse los antecedentes y contribuciones previas del equipo, con el fin de justificar su capacidad para llevar a cabo el nuevo proyecto.

Este apartado, junto con el 3, tiene como finalidad determinar la adecuación y capacidad del equipo en el tema (y en consecuencia, la viabilidad de la actividad propuesta). El equipo solicitante tiene experiencia en el estudio del ciclo biológico y dinámica de poblaciones de varias especies de gasterópodos terrestres en poblaciones naturales de Galicia. Se ha estudiado la biología del caracol Helix aspersa en varias poblaciones naturales de distintas zonas climáticas de Galicia determinándose las épocas de reproducción, tasas de crecimiento, alimentación, períodos y causas de mortalidad, y ciclos anuales de actividad. Dichos trabajos han servido de base para investigaciones de laboratorio orientadas a la cría y producción comercial de caracoles (helicicultura) y se han realizado en poblaciones de hábitats naturales, lejos de la influencia humana. En el presente proyecto se estudiarán poblaciones de esta especie en zonas hortícolas y poniendo el énfasis en el estudio de la dinámica de poblaciones, que es diferente en este tipo de hábitats debido a la influencia humana (laboreo, riego, etc.). Se ha estudiado también la biología de la especie Deroceras reticulatum en una zona de producción hortícola, en el curso del proyecto financiado por la Xunta de Galicia denominado “Alternativas a los molusquicidas comerciales actuales”. El que ahora se solicita está muy relacionado con dicho proyecto, en el que se ha determinado la dinámica de poblaciones y otros aspectos de la biología (ciclo de maduración en función del desarrollo gonadal, alimentación, etc.), así como un modelo de predicción de actividad de esta especie de babosa, basado en un análisis de regresión ordinal y utilizando como variables de predicción la densidad de población, la temperatura y humedad relativa del aire, la presencia/ausencia de lluvia y el mes del año. Aunque el modelo pronostica correctamente la actividad de las babosas en el 80% de los casos estudiados, presenta inconvenientes, debido a la insuficiencia de datos. El modelo desarrollado simplemente puede pronosticar una “categoría” de actividad, es decir, actividad baja, media o alta, lo cual resulta claramente insuficiente para basar un sistema de toma de decisiones para el control de plagas. Además, la actividad de midió por medio de muestreo nocturnos en los que se cuantificó el nº de individuos observados activos a lo largote una serie de recorridos por la parcela de estudio; es decir, se trata de una medida puntual de la actividad de estos animales, que no puede considerarse válida como representante de toda la actividad nocturna. Finalmente, la densidad de población es una variable incluida dentro del modelo de predicción de actividad, sin que sea posible realizar ninguna previsión sobre la evolución de la misma. Con el presente proyecto se pretende desarrollar un sistema completo de ayuda a la toma de decisiones para el control de plagas de gasterópodos terrestres incluyendo de forma independiente un sistema sencillo de vigilancia de las poblaciones de amplia distribución geográfica, un modelo predictivo de evolución de las poblaciones, un modelo predictivo de actividad e información sobre el grado de susceptibilidad de los cultivos (fenología).

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6.1 FINANCIACIÓN PÚBLICA Y PRIVADA (PROYECTOS Y CONTRATOS DE I+D) DE LOS MIEMBROS DEL EQUIPO INVESTIGADOR (*) Debe indicarse únicamente lo financiado en los últimos cinco años (1999-2003), ya sea de ámbito autonómico, nacional o internacional. Deben incluirse las solicitudes pendientes de resolución.

Título del proyecto o contrato

Relación con la solicitud

que ahora se presenta (1)

Investigador Principal

Subvención concedida o

solicitada

Entidad financiadora y referencia del proyecto

Periodo de vigencia o fecha de la solicitud (2) EURO

Alternativas a los molusquicidas comerciales actuales

1

José Castillejo Murillo

54100

Xunta de Galicia PGIDT00AGR20001PR

OCT-2000 SEP-2003 C

Novel technologies for integrated control of slug damage in key horticultural crops

2

David Glen

180300

Comisión Europea, Ciencia, Investigación y Desarrolo, UE FAIR 5- PL97-3355

FEB-1998 JUL-2001 C

Ayuda complementaria al Proyecto de la UE: Novel technologies for integrated control of slug damage in key horticultural crops

2

José Castillejo Murillo

22500

CICYT DGESIC-1492-CE

FEB-1998 JUL-2001 C

Las babosas de la familia Arionidae en los Parques Nacionales Peninsulares: taxonomía, filogenia y patrones de distribución.

3

José Castillejo Murillo

115633

Ministerio de Medio Ambiente

NOV-2003 S

(*) Véase apartado 5º.5 de la Convocatoria (1) Escríbase 0, 1, 2 o 3 según la siguiente clave:

0 = Es el mismo proyecto 1 = está muy relacionado 2 = está algo relacionado 3 = sin relación

(2) Escríbase una C o una S según se trate de una concesión o de una solicitud.

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7. CAPACIDAD FORMATIVA DEL PROYECTO Y DEL EQUIPO SOLICITANTE (En caso de Proyecto Coordinado deberá rellenarse para cada uno de los equipos participantes) Este apartado sólo debe rellenarse si se ha respondido afirmativamente a la pregunta correspondiente en el cuestionario de solicitud. Debe justificarse que el equipo solicitante está en condiciones de recibir becarios (del Programa de Formación de Investigadores) asociados a este proyecto y debe argumentarse la capacidad formativa del equipo. En caso de Proyecto Coordinado, debe rellenarse por cada subproyecto que solicite becarios de FPI.