Hormigas en cafetales con diferente intensidad de manejo en el departamento del Cauca

Última versión Publicado por Universidad del Valle en Jun 5, 2018 Universidad del Valle

El conjunto de datos describe la riqueza de hormigas asociadas al cultivo de café con diferente intensidad de manejo en el departamento del Cauca. En este estudio se evaluaron 16 fincas, con dos tipos de manejo, cada uno con ocho cafetales de monocultivos de café, a plena exposición y ocho cafetales con sombra; también se incluyeron las hormigas asociadas a cuatro pequeños remanentes de bosque, para un total de 20 sitios de muestreo. Para colectar las muestras en cada sitio. Se usaron cuatro métodos de captura complementarios: cebos arbóreos, captura manual, trampas de caída y sacos mini-Winkler. 49 cebos arbóreos se instalaron por sitio de muestreo, tanto en el cafeto como en los árboles de sombra, para un total de 980 cebos. Para capturar las hormigas del suelo se usó un transecto con 12 estaciones de muestreo con dos métodos de captura, una trampa de caída sacos mini-Winkler, La captura manual se realizó a lo largo de las 12 estaciones anteriores, para un total de 240 estaciones de muestreo. La base de datos cuenta con 3154 muestras donde el 100% se conserva en viales con alcohol al 90% y de algunas de estas muestras se extrajeron individuos para el montaje en seco. Se registran 108 especies agrupadas en 10 subfamilias y 41 géneros. El 52.7% de las hormigas fueron identificadas a especie y el 47.3 % se separó en morfoespecies. Se evidenció como la diversidad de hormigas no difiere ampliamente entre los hábitats Bosque y cafetal de sol, y el cafetal con sombra es el que está conservando una mayor riqueza de especies de hormigas. Este conjunto de datos es valioso porque incrementa el conocimiento de la diversidad de hormigas para un departamento poco muestreado como es el Cauca y además incluye información de un sistema productivo importante para la economía del país, refleja el papel de los cafetales con sombra como agroecosistemas que brindan un refugio que ayuda a mantener y conservar la diversidad de este grupo.

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Jiménez, E., García-Cárdenas, R., Escobar-Ramírez, S., Armbrecht, I. y Montoya, J. (2016). Hormigas en cafetales con diferente intensidad de manejo en el departamento del Cauca, 3154 registros, En línea, http://ipt.biodiversidad.co/valle/resource.do?r=hormigas-cafetales-cauca, publicado el 26/10/2016.

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Palabras Clave

Diversidad; Formicidae; Café con sombra; Café a libre exposición; Diversity; Formicidae; Shade coffee; Shadeless coffee.; Specimen; VALLE_DEL_CAUCA

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¿Quién más está asociado con el recurso?:

Autor
Rocio García-Cárdenas
estudiante de doctorado
Universidad del Valle Calle 13 # 100-00, Edif. 320, Entomología Cali Valle del Cauca CO +57 (2) 3212100 ext. 3140
Autor
Selene Escobar-Ramírez
Estudiante de Doctorado
Universidad de Goettingen Calle 13 # 100-00, Edif. 320, Entomología Cali Valle del Cauca CO +57 (2) 3212100 ext. 3140
Investigador Principal
Inge Armbrecht
Profesora Asociada
Universidad del Valle Calle 13 # 100 - 00 Ciudad universitaria Melendez Cali Valle del Cauca CO +57 (2) 3212100 ext. 3136
Autor
James Montoya
Profesor Asociado
Universidad del Valle Calle 13 # 100 - 00 Ciudad universitaria Melendez Cali Valle del Cauca CO +57 (2) 3212100 ext. 3138

Cobertura Geográfica

El estudio se realizó en los municipios de Popayán (veredas La Rejoya y Villanueva) y Cajibío (vereda La Venta) ubicados sobre el Valle de Pubenza o Valle del Alto Cauca en un rango de 1550 a 1780m sobre el nivel del mar. La zona está definida, según Holdridge (Espinal 1968), como un bosque húmedo premontano (bh-PM). El clima es templado húmedo. La temperatura promedio es de 27,9ºC, presenta un régimen de pluviosidad bimodal, con una precipitación promedio anual de 2258 mm. La región se caracteriza por una caficultura mixta en parcelas pequeñas que poseen tanto zonas con monocultivos de café, a plena exposición, como zonas de configuración heterogénea (mosaico) que incluyen cafetales de sol y sombra. En 16 fincas, georeferenciadas, se caracterizó la vegetación y registraron las prácticas agrícolas dominantes. Con base a esta información se clasificaron en diferentes niveles de manejo, desde el monocultivo sin sombra, es decir, la finca en la que únicamente se cultiva café, con diversidad vegetal baja; hasta el policultivo, es decir, la finca donde se cultiva café pero se cuenta con árboles y otras plantas asociadas, además en un contexto de alta diversidad vegetal en las fincas vecinas.

Coordenadas límite Latitud Mínima Longitud Mínima [2.517, -76.644], Latitud Máxima Longitud Máxima [2.568, -76.592]

Cobertura Taxonómica

La base de datos consta de 3154 muestras de hormigas obtenidas con cuatro métodos de muestreo (mini-Winkler, trampas de caída, captura manual y cebos arbóreos de atún) en cafetales del departamento del Cauca con diferente intensidad de manejo. Los registros corresponden a 108 especies y/o morfoespecies agrupadas en 10 subfamilias y 41 géneros. El 52.7% de los especímenes colectados fueron identificados a especie y el 47.3% a morfoespecie. La subfamilia con mayor dominancia fue Myrmicinae con 15 géneros y 57 especies, representa cerca del 50% de los géneros y 56% de todas las especies colectadas. Myrmicinae cuenta con Pheidole, uno de los géneros más diversos y abundantes del suelo, del cual se identificaron 23 morfoespecies, con presencia en 748 registros y 10778 individuos. Además dentro de Myrmicinae se resalta la presencia de especies crípticas depredadoras especialistas de hábitat como: Strumigenys denticulata, S. nubila, S. lousianae, S. raptans, S. margaritae, otras especies raras cazadoras solitarias correspondientes al grupo de las poneromorfas como Leptogenys pucuna, Prionopelta amabilis, Discothyrea horni, Stigmatomma orizabanum. El muestreo manual aportó especies que no fueron colectadas por los otros métodos como Leptogenys pucuna, Cheliomyrmex andicola, Gnamptogenys andina y G. dichotoma.

Subfamilia  Amblyoponinae,  Dolichoderinae,  Dorylinae,  Ectatomminae,  Formicinae,  Heteroponerinae,  Myrmicinae,  Ponerinae,  Proceratinae

Cobertura Temporal

Fecha Inicial / Fecha Final 2014-01-01 / 2016-09-06

Datos del Proyecto

El cultivo del café representa un importante renglón en la economía del país. Su producción es notablemente afectada por la broca (Hypothenemus hampei (Curculionidae: Scolytinae) la cual ataca la cereza y reduce la producción. En su control se emplean, con poco éxito, insecticidas que diezman la presencia de sus enemigos naturales, en particular las hormigas depredadoras. Estas hormigas también son afectadas por aplicaciones que se hacen a los hormigueros en un intento de detener la diseminación de la hormiga arriera, Atta cephalotes (Formicidae: Myrmicinae), uno de los principales herbívoros del neotrópico. El presente proyecto analizó dos funciones ecológicas relacionadas con hormigas (depredación sobre broca y modificación de suelo) en un contexto de variación en la intensidad de manejo agrícola en cafetales de Cauca. En una primera fase, caracterizó el hábitat de cafetales e inventarió la mirmecofauna con potencial depredador de broca en sitios, las cuales se les calculó el Índice de Intensidad de Manejo (IIM) con base en la toma de variables de hábitat y de manejo. Esto sirvió de base para los ensayos experimentales de laboratorio y campo en las fincas más adecuadas, que buscaban medir el efecto de la adición de colonias de hormigas depredadoras sobre la broca del café. En la otra fase del proyecto se estudió y comparó las variables físico-químicas de los suelos donde anidan las hormigas arrieras (A. cephalotes) en cafetales con intensidades de manejo contrastantes. Esto se hizo con muestras de suelos con y sin presencia de nidos de A. cephalotes. En un cuarto objetivo específico, se evaluará la depredación de la broca por hormigas, mediante una serie de ensayos de laboratorio y campo, empleando técnicas convencionales (observación directa) y moleculares (discriminación molecular de la ingesta en hormigas mediante marcadores moleculares específicos de la broca). Esta base de datos corresponde al proyecto "FUNCIONES ECOLÓGICAS Y HORMIGAS EN CAFETALES CON DIFERENTE INTENSIDAD DE MANEJO". financiado por Colciencias y la Universidad del Valle, Contrato 648-2013

Título Hormigas en cafetales con diferente intensidad de manejo en el departamento del Cauca
Fuentes de Financiación Colciencias, Universidad del Valle
Descripción del Área de Estudio El estudio se realizó en los municipios de Popayán (corregimientos La Rejoya y Villanueva) y Cajibío (corregimiento de La Venta) que se ubican sobre el Valle de Pubenza o Valle del Alto Cauca en un rango de 1550 a 1780m sobre el nivel del mar. El paisaje de altiplanicie con suelos ubicados en lomas y colinas, relieves ligeramente ondulados a escarpados aunque en algunas zonas es quebrado y escarpado, con presencia de cañones y cañadas, pendientes de hasta del 50%. Los suelos se originan de rocas ígneas y de cenizas volcánicas; son fuerte a muy fuertemente ácidos, alta saturación de aluminio, erosión ligera a moderada y fertilidad baja a moderada. Comprende los suelos Dystrudepts (50-60%) y Hapludands (40-50%). El clima es templado húmedo. La temperatura promedio es de 27,9 ºC, presenta un régimen de pluviosidad bimodal, con una precipitación promedio anual de 2258 mm. El promedio de días lluviosos al año fluctúa entre los 170 a 220 días, aproximadamente, dando como consecuencia una humedad relativa con valores hasta de 72% (Alcázar et al. 2002). Durante el muestreo, se registró un valor promedio de Humedad Relativa del 35,34% (±15,08). De acuerdo con los criterios de zonificación del IGAC, las principales categorías de uso del suelo en la zona de estudio son: CPS (Cultivos Permanentes Semi-intensivos), ASP (Agrosilvopastoril) y AGS (Sistemas Agro Silvícolas). En cuanto a su capacidad de uso, el IGAC considera que la zona de estudio contiene: a) tierras aptas para pastos y cultivos densos o de semibosque adaptados a las condiciones climáticas a través de prácticas adecuadas de conservación (categoría 4-8), y tierras apropiadas para cultivos de semibosque, plantaciones forestales protectoras-productoras y en las tierras de menor pendiente para pastos con manejos adecuados (categoría 6-8).
Descripción del Diseño En este estudio se evaluaron tres tipos de habitáts: monocultivo de café a plena exposición, cafetales con sombra cada uno con ocho réplicas, y cuatro bosques, para un total de 20 sitios de muestreo. En cada sitio, las hormigas fueron muestreadas mediante cuatro métodos de captura complementarios: cebos arbóreos, captura manual, trampas de caída y sacos mini-Winkler. Se instalaron un total de 980 cebos para toda el área de estudio para caracterizar la mirmecofauna arbórea. Para capturar las hormigas del suelo se usó un transecto de 150 m de largo por 2 m de ancho, con 12 trampa de caída 12 extracción de 1m2 de hojarasca cernida y decantada mediante sacos mini-Winkler. La captura manual se realizó a lo largo del mismo transecto, 12 estaciones por sitio, para un total de 240 estaciones para cada método.

Personas asociadas al proyecto:

Investigador Principal
Inge Armbrecht

Métodos de Muestreo

Los especímenes fueron capturados usando 980 cebos arbóreos, 20 transectos de 150 m sobre los cuales se ubicaron 240 estación de captura manual, 240 trampas de caída y 240 sacos mini-Winkler.

Área de Estudio El estudio se realizó en el Departamento del Cauca, en los municipios de Popayán y Cajibío, tanto en zonas con monocultivos de café, a plena exposición, como zonas de configuración heterogénea que incluyen cafetales de sol y sombra y se encuentran en una franja altitudinal entre los 1450-1800 msnm. La zona está definida, según Holdridge (Espinal 1967), como un bosque húmedo premontano (bh-PM). Geológicamente pertenece a la Formación Popayán, con estructuras propias del Mioceno superior y el Cuaternario, conformada principalmente por rocas y depósitos de origen volcánico-sedimentario cuyas fuentes están localizadas en la cima de la Cordillera Central colombiana (Torres 1997).
Control de Calidad La identificación de las especies y la verificación de los nombres científicos se realizó con la ayuda de claves taxonómicas existentes en (http://academic.evergreen.edu/projects/ants/AntsofCostaRica.html y las disponibles en http://antweb.org/) la separación de las morfoespecies se hizo con base en las diferencias morfológicasentre los individuos revisados. Los departamentos y municipios fueron codificados con base en la división política administrativa de Colombia suministrada por el DANE (http://190.25.231.237/dvpbuscar/dvpbuscar.html) y los países con el estándar ISO 3166-1. Para la base de datos como tal se le realizó su respectivo control de calidad con el programa OpenRefine el cual tiene licencia de libre uso.

Descripción de la metodología paso a paso:

  1. Se usaron cuatro métodos de captura complementarios: cebos arbóreos, captura manual, trampas de caída y sacos mini-Winkler. Se instalaron un total de 980 cebos para toda el área de estudio, estos se ubicaron en el cafeto y en los árboles de sombra a la altura del pecho, 49 cebos de atún por sitio de muestreo fueron dispuestos en una grilla de 7 X 7m separados cada 10 cafetos. Para capturar las hormigas del suelo se usó un transecto de 150 m de largo por 10 m de ancho. Desde el punto de inicio del transecto y cada 10 m se instalaron las estaciones de muestreo con dos métodos de captura, una trampa de caída (vaso enterrado a ras de suelo con una solución de alcohol al 70%) que se deja en campo por 24 h y la extracción de 1m2 de hojarasca cernida y decantada mediante sacos mini-Winkler por 48 h. Las estaciones se ubicaron en los primeros y últimos 50 m del transecto, dejando libres los 50 m del medio. La extracción de hojarasca y la trampa de caída se ubicaron, una al frente de la otra de forma perpendicular a la dirección del transecto y separadas 10 m. La captura manual se realizó a lo largo del mismo transecto, 12 estaciones por sitio, en cada estación se inspeccionó un área de 2 X 10 m durante 20 min, para un total de 240 estaciones para cada método.

Datos de la Colección

Nombre de la Colección Museo de Entomología de la Universidad del Valle
Identificador de la Colección Registro Nacional de Colecciones 077
Identificador de la Colección Parental MUSENUV
Métodos de preservación de los ejemplares Alcohol,  Montado con alfileres
Unidades Curatoriales Entre 0 y 3,034 Espécimenes en eppendorf con alcóhol al 85% ,  Entre 0 y 120 Especímenes montados con alfiler

Referencias Bibliográficas

  1. Alcázar, C., Díaz, S. L., Salgado, B. E. & Ramírez, B. (2002) ''Estructura y composición de un relicto de bosque subandino, Popayán, Colombia''. La Botánica del nuevo Milenio: Memorias del tercer congreso ecuatoriano de Botánica, Quito.
  2. Chacón de Ulloa, P., A. M. Osorio-García, R. Achury y C. Bermúdez-Rivas. 2012. Hormigas (Hymenoptera: Formicidae) del Bosque seco Tropical (Bs-T) de la cuenca alta del río Cauca, Colombia. Biota Colombiana 13:(2) 165-181.
  3. Espinal, L. S.1967. Visión ecológica del Departamento del Valle del Cauca. Universidad del Valle, Cali, 104pp.
  4. Farji-Brener A. G., & Silva J. 1996. Leaf-cutter ants’ (Atta laevigata) aid to the establishment success of Tapirira velutinifolia (Anacardiaceae) seedlings in a parkland savanna? J. Trop. Ecol. 12: 163–168.
  5. Federación Nacional de Cafeteros (FNC). 2011. Informe de gestión, Comité departamental de cafeteros del Cauca. Documento electrónico disponible en: http://www.federaciondecafeteros.org/static/files/informegestion.pdf. [Fecha revisión: Julio 2016]
  6. Gallego, M. C. y I. Armbrecht. 2006. Depredación por hormigas sobre la broca del café en cafetales cultivados bajo dos niveles de sombre en Colombia. Boletín informativo para investigadores en abejas, avispas, hormigas y termitas, Tacaya. No 14, 14 pp.
  7. Moguel P. & Toledo V. M. 1999. Biodiversity conservation in traditional coffee systems of Mexico. Conservation Biology 13:11-21.
  8. Perfecto I. & Armbrecht I. 2003. Technological change and biodiversity in the coffee agroecosystem of Northern Latin America (Chapter 6) pp 159-194 En Vandermeer, J. (Editor) Tropical agroecosystems. CRC Press LLC. Boca Raton, Florida.
  9. Vandermeer J. H. & Perfecto I. 1997. The Agroecosystem: a need for the conservation biologist’s lens. Conservation Biology 11:591-592.
  10. Vásquez, V. G., 2004. Consideraciones ambientales para la planificación de cuencas hidrográficas en áreas de influencia cafetera en Colombia. www.icfes.gov.co/revistas/cronica/Vol12/CAFE.html [Fecha de revisión: mayo 2016].
  11. Wirth R., Herz H., Ryel R., Beyschlag J.W. & Hölldobler, B. 2003.Herbivory of leafcutting ants: A case study on Atta colombica in the tropical rainforest of Panama. Ecological Studies 164. Springer, Berlin. GE.

Metadatos Adicionales

Propósito En agroecosistemas, las hormigas han sido el foco de varias investigaciones en especial, en los cultivos de café, ellas juegan un papel preponderante como depredadoras, herbívoras o detritívoras, y se constituyen así como ingenieras del ecosistema, principalmente por la construcción de sus nidos y su efecto en la distribución de ciertas especies vegetales (Farji-Brener & Silva, 1996; Wirth et al., 2003). Todas estas características permiten evaluar el impacto negativo de la intensificación del cultivo sobre la diversidad de hormigas y de la pérdida de la biodiversidad sobre los servicios ecosistémicos (Vandermeer & Perfecto, 1997; Moguel & Toledo, 1999; Perfecto & Armbrecht, 2003). La caficultura en nuestro país sigue siendo uno de los principales renglones de la economía y persiste como un elemento dominante del paisaje en el ámbito rural, no obstante, la intensificación en el manejo de los cafetales (tecnificación), que conlleva a la siembra de variedades de alto rendimiento en total exposición al sol, con mayores requerimientos de agroquímicos sintéticos, ha propiciado una mayor producción pero a costos ambientales altos (Vásquez, 2004). El departamento del Cauca no ha sido ajeno a esta situación, los cultivos a libre exposición sembrados con variedades resistentes a la roya (Castillo y Colombia) pasaron de 12.500 en 2008 a 29.800 hectáreas en 2011. Estas cifras muestran un departamento cuya caficultura está creciendo, con variedades resistentes a la roya, con mayor tecnificación y que rápidamente recuperará los niveles de exportación acostumbrados (Federación Nacional de Cafeteros, 2011). En contraste, varios caficultores se han vinculado a la producción de cafés especiales, enfocados en el mejoramiento de las prácticas cafeteras y el cuidado del medio ambiente. Este artículo contribuye a relacionar la diversidad de hormigas y la intensidad del manejo en el cultivo de café, usando para esto la evaluación de dos sistemas cafeteros con manejo contrastante (sol y sombra) haciendo énfasis en la presencia de hormigas asociadas con la perturbación y deterioro del hábitat como, Atta cephalotes. Ectatomma ruidum y Wasmannia auropunctata.
Identificadores Alternativos doi:10.15472/or3nfg
8af31dc9-a824-415a-aeee-5ef840d36933
http://ipt.biodiversidad.co/sib/resource?r=hormigas-cafetales-cauca