Resumen de Factores climáticos y agronómicos que determinan la incidencia y distribución geográfica de nematodos fitoparásitos en olivar en Andalucía
1. introducción o motivación de la tesis La generación de resultados útiles y fiables para comprender el estado actual y predecir la incidencia de patógenos y parásitos residentes en el suelo en un escenario futuro, debe de realizarse a través de un enfoque integrativo basado en el estudio de los factores ambientales que potencialmente determinen la distribución espacial y ciclos de vida de los organismos en estudio incluidos en el ecosistema del suelo. De hecho, la implantación de este enfoque puede proporcionar directrices eficaces para el manejo de enfermedades de suelo actuales y emergentes (Wall et al. 2015). Por tanto, es evidente que la aplicación de dicho planteamiento es ideal para el escenario actual del olivar en Andalucía unido a la potencial amenaza económica que subyace de la presencia de una alta diversidad de nematodos fitoparásitos (NF).
Tradicionalmente, el olivar andaluz ha sido considerado como un sistema agrícola estable caracterizado por escasa alteración antrópica y una marcada adaptación del material vegetal a las condiciones ambientales. Además estas condiciones han establecido un equilibrio sutil entre el olivo y sus patógenos, produciéndose pérdidas considerables de sanidad vegetal cuando se rompe ese equilibrio (Albajes et al. 2018). Sin embargo, de manera general y en particular en Andalucía, la olivicultura está sometida a cambios rápidos y difíciles de predecir que obligan a replantear estrategias de producción mediante innovaciones tecnológicas, el empleo de plantones obtenidos por enraizamiento de estaquillas semileñosas que pueden constituirse en vehículo de formas infectivas de muchas especies de NF (Nico 2002, Castillo et al. 2010), así como la súbita expansión del olivar a nuevas áreas con características edáficas y climáticas diferentes a las propias del olivar tradicional. Todas estas alteraciones agronómicas y condiciones ambientales pueden resultar muy favorables para la reproducción de algunas especies de NF de marcada importancia económica y potencial en el olivo caracterizándose a su vez como enfermedades emergentes (Perry y Moens 2006, Castillo et al. 2010). Por estas razones, es previsible deducir que el marco formado por los NF y el olivar en Andalucía se postula como un escenario ideal para el estudio de la biodiversidad y ecología para el desarrollo de medidas para su manejo y control. Además, el hecho de que el agroecosistema del olivar andaluz muestre una amplia gama de sistemas de producción, de manejo y genotipos de olivo así como su presencia bajo amplios gradientes ambientales incluyendo clima, suelo y/o variabilidad orográfica (Rodrigo et al. 2012, Ortega et al. 2016, RAIF 2016, REDIAM 2016), lo hacen más idóneo para aumentar el conocimiento sobre las directrices que determinan la distribución espacial de estos organismos en un contexto amplio en la ecología de los agroecosistemas.
La información sistematizada sobre la distribución de NF que infectan el olivar en Andalucía actualmente es incompleta. La divergencia en la biodiversidad asociada al olivo entre los estudios realizados en Andalucía detectando 70 especies diferentes (Palomares-Rius et al. 2015), y el llevado a cabo en Marruecos donde se identificaron un total de 117 especies de NF (Ali et al. 2017), podría ser un síntoma de dicha falta de información. Además, recientemente prospecciones sistemáticas en las zonas de cultivo de viñedo en Andalucía revelaron una extraordinaria diversidad de NF ya que se identificaron un total de 173 especies diferentes (Navas-Cortés y Castillo 2014). La mayoría de las especies encontradas en este estudio se caracterizan por tener la capacidad de parasitar una amplia gama de plantas huésped (Perry y Moens 2006, Sikora et al. 2018). El cultivo de la vid en Andalucía se asemeja en importancia y en distribución (aunque en menor grado) al cultivo del olivo (Rallo 1998). A partir de las similitudes entre ambos cultivos y los nematodos que parasitan sus raíces, resulta necesario evaluar si la biodiversidad de estos organismos es análoga o diferente en el cultivo del olivo. Por otro lado, los datos de diversidad detectados en el cultivo de la vid evidenciaron una extraordinaria presencia de especies pertenecientes a la familia Longidoridae (32 especies pertenecientes a los géneros Xiphinema y Longidorus), siendo esta familia la que presentó el mayor número de especies detectadas (Gutiérrez-Gutiérrez 2011). La capacidad de las especies de la familia Longidoridae como como vectores de virus vegetales enfatiza la relevancia fitopatológica en el estudio de la prevalencia y distribución de este grupo de nematodos (Nicol et al. 2011). Además estos nematodos son considerados como los principales patógenos en importantes zonas olivareras del mundo (p.ej. Chile y Estados Unidos), donde se han estimado unas pérdidas que oscilan entre el 5 al 10% de la producción (Ali et al. 2014). Todo ello suscita el interés y justifica el estudio sistematizado de la diversidad y prevalencia de los nematodos longidóridos infestando suelos del cultivo de olivo en Andalucía, aspecto que no ha sido investigado hasta la fecha.
Son diversos los estudios que han revelado efectos significativos de gradientes ambientales y agronómicos (p.ej. propiedades del suelo, factores climáticos, sistema de manejo, etc.) en la distribución de NF en diversos sistemas agrícolas incluidos el olivar (Duyck et al. 2012, Palomares-Rius et al. 2015, Sánchez-Moreno et al. 2015, Aït Hamza et al. 2017, Ali et al. 2017). No obstante, la fiabilidad de los resultados obtenidos está estrechamente relacionada con la escala considerada en cada estudio, dado su papel intrínseco en la compartimentación de la variación de los fenómenos ecológicos. Es decir, la escala-dependencia de la heterogeneidad espacial de los factores ambientales es clave a la hora de encontrar relaciones significativas entre procesos ecológicos y patrones de biodiversidad (Wiegand et al. 2017). En este sentido, numerosos estudios han demostrado estructuras espaciales en la distribución de comunidades de plantas y animales, pero se conoce muy poco sobre la estructura de la diversidad de organismos del suelo (Soininen 2016), siendo este aspecto rara vez considerado en los estudios sobre comunidades de NF. De hecho, hay preguntas clave que aún no han sido consideradas en este tipo de estudios, tales como: ¿cuál es el papel de los patrones espaciales en la variación de las comunidades de NF?, o ¿la influencia de los factores ambientales está espacialmente estructurada? La respuesta a estas cuestiones queda suscitada en la incorporación de la fluctuación espacial en los modelos ecológicos a partir de un enfoque estadístico que permita caracterizar las relaciones espaciales del diseño del muestreo como covariables (Dray et al. 2006), metodología ampliamente contrastada en una amplia gama de ecosistemas (Legendre y Legendre 2012).
La mayoría de los estudios ecológicos basados en la distribución espacial de las comunidades de NF han sido desarrollados utilizando la diversidad alfa o gamma como variables descriptivas de la biodiversidad biológica. Sin embargo, en comparación con la diversidad beta, estos enfoques no permiten probar hipótesis sobre los procesos que subyacen a la distribución de las especies y la biodiversidad ya que ignoran la identidad de las especies (Tuomisto 2010). En definitiva, la aplicación de la diversidad beta como medida de la biodiversidad proporciona un conocimiento cuantitativo que vincula los procesos locales y regionales que impulsa los patrones de diversidad de especies (Anderson et al. 2011). Además, permite estimar mediante el cálculo de índices la singularidad ecológica de las unidades de muestreo y de cada especie en función de su contribución en la variación global de la comunidades de especies entre sitios, es decir la diversidad beta (Legendre y De Cáceres 2013). Por consiguiente, la variación de este índice puede corresponder a varios aspectos relacionados con la composición excepcional de especies (p.ej. presencia de especies poco frecuentes), sitios de alta conservación o degradación (p.ej. efecto de aplicación productos fitosanitarios), condiciones ecológicas particulares (p.ej. efecto de sistemas de manejo) o el efecto de especies invasoras en las comunidades, entre otros ejemplos (Legendre y Gauthier 2014). Son numerosas las ventajas que subyacen en la aplicación de la diversidad beta sobre el análisis de patrones de biodiversidad, siendo necesario cuando el objetivo es determinar los factores ambientales que estructuran la distribución espacial de comunidades (Tuomisto 2010, Anderson et al. 2011, Legendre y De Cáceres 2013). Sin embargo, los estudios sobre la diversidad de especies de NF basados en la diversidad beta son inexistentes, ya que sólo podemos encontrar un estudio reciente donde su aplicación fue incompleta (Palomares-Rius et al. 2015).
Las circunstancias expuestas anteriormente motivan a establecer como objetivo finalista de la Tesis Doctoral el estudio de la diversidad de los NF en el olivar de Andalucía y determinar los procesos ecológicos que determinan su distribución y la variación espacial de las comunidades. Dada la amplia diversidad de sistemas producción y gradientes ambientales que se atribuyen al olivar en Andalucía, esta Tesis Doctoral revelará nuevas ideas para mejorar las prácticas de manejo y anticipar respuestas a la posibilidad potencial de la presencia de enfermedades emergentes ante los cambios tecnológicos que está imponiendo la nueva olivicultura, así como a los cambios climáticos que pueden afectar a la severidad de estos organismos. El carácter innovador de esta Tesis Doctoral incluye varios aspectos tales como: el enfoque sistemático en el diseño del muestreo abordando todas características ambientales y agronómicas del olivar andaluz lo que permitirá obtener datos fiables sobre la biodiversidad de NF asociada a este cultivo en Andalucía; la evaluación de la prevalencia, diversidad y distribución de los nematodos longidóridos asociada a este cultivo; y por último, determinar la influencia de los factores ambientales y agronómicos que determinan los patrones espaciales de las comunidades de nematodos mediante la incorporación de la fluctuación espacial de las comunidades y el uso de índices de diversidad basados en la diversidad alfa/gamma y beta.
2.contenido de la investigación Con el objetivo de proceder a la consecución de los objetivos planteados en esta Tesis Doctoral, se estableció un diseño de muestreo sistemático que fue caracterizado como el mayor esfuerzo nematológico descrito hasta la fecha para el cultivo del olivo. Se realizaron prospecciones fitonematológicas en un total de 376 parcelas comerciales de olivo cultivado, lo que permitió abarcar la amplia variabilidad ambiental en relación a propiedades climáticas, edáficas y topográficas, así como todos los sistemas de producción agrícola que exhibe el olivar andaluz.
El método de centrifugación, metodología estandarizada y ampliamente utilizada en la bibliografía en este sentido, fue el seleccionado como método de extracción de nematodos de suelo y raíces para la evaluación de las especies de NF para cada parcela comercial de olivo muestreada por toda la superficie de Andalucía (Castillo et al. 2003). El diagnóstico de las especies de NF se realizó mediante un enfoque integrativo basado en técnicas moleculares y morfológicas (Castillo et al. 2003). En particular, el diagnóstico de especies de nematodos noduladores de raíces (Meloidogyne spp.) se realizó mediante un protocolo estandarizado que incluye un enfoque multidisciplinar (Castillo et al. 2003). Para cada especie identificada se determinó su prevalencia, así como su densidad de población. Además para cada parcela de olivo muestreada se determinó la abundancia total de nematodos detectada, así como la biomasa del conjunto de nematodos (Andrássy 1956).
La presente Tesis Doctoral también proporciona nuevos conocimientos sobre la familia Longidoridae en la cuenca Mediterránea mediante el primer estudio detallado sobre la diversidad y distribución de especies de esta familia infestando suelos de olivo cultivado y silvestre en la comunidad autónoma de Andalucía. Aunque las especies de NF con un mayor impacto económico son las especies endoparásitas pertenecientes a los géneros Meloidogyne, Heterodera y Globodera, la importancia fitopatológica de los NF de la familia Longidoridae no solo subyace de su amplia gama de huéspedes y su distribución, sino porque algunas especies son vectores de virus fitopatógenos (género Nepovirus, familia Comoviridae), causando daños significativos y pérdidas de producción en multitud de cultivos (Nicol et al. 2011). La familia Longidoridae es considerada como uno de los grupos de NF más evolucionados y diverso del filo Nematoda (Decraemer y Robbins 2007). Los nematodos longidóridos, incluidos en los géneros Xiphinema y Longidorus, son caracterizados también por presentar una elevada homogeneidad morfológica y una remarcable plasticidad fenotípica entre especies diferentes, así como la existencia de un elevado número de complejos de especies crípticas (Palomares-Rius et al. 2014). La delimitación de especies dentro de la familia Longidoridae se ha basado en el uso de caracteres morfológicos y morfométricos. Sin embargo, la caracterización morfológica mediante el uso de medidas de los caracteres de diagnóstico es sumamente complicada aun siendo efectuada por parte de personal cualificado. Esto se debe al efecto del solapamiento morfológico entre especies debido al alto grado de variabilidad intraespecífica y las pequeñas diferencias entre especies en las medidas de los caracteres diagnósticos (Palomares-Rius et al. 2014). De este modo, resulta fácil cometer errores de identificación entre especies dentro de la familia Longidoridae. En este estudio demostramos la utilidad del uso de la taxonomía integrativa disminuyendo el tiempo requerido para realizar un diagnóstico adecuado a nivel de especie, a pesar de la notable dificultad que caracteriza este aspecto en la familia Longidoridae. Además, este trabajo proporciona una nueva perspectiva en la identificación de especies del grupo americanum del género Xiphinema incluyendo métodos estadísticos de análisis multivariante en un enfoque de diagnóstico integrativo.
Otra parte de esta Tesis Doctoral estuvo relacionada con el análisis de la influencia de varios bloques de variables que describieron el ambiente (p.ej. suelo, clima, topografía, y manejo agronómico) y la estructura espacial en la variabilidad de las comunidades de NF que infestan suelos de olivo cultivado en Andalucía mediante el uso de variables espaciales y la aplicación de índices de diversidad beta con el fin de comparar los resultados con aquellos obtenidos con el índice de riqueza de especies como medida de diversidad gamma. Para ello, se tuvieron en cuenta un total de 52 variables, relacionadas con el clima, topografía, suelo, y manejo agronómico. Por otro lado, la estructura espacial fue incluida mediante la incorporación de la fluctuación especial existente en el diseño del muestreo a partir de covariables espaciales, usando el método ampliamente reconocido en los estudios ecológicos como es el “método de coordenadas principales de matrices vecinas (PCNM) (Borcard y Legendre 2002, Borcard et al. 2004, Dray et al. 2006, Legendre et al. 2009). Con el fin de determinar la influencia relativa y compartida entre los bloques de variables en la diversidad beta y variación en el índice de riqueza, utilizamos técnicas de partición de la varianza, lo que permitió calcular la influencia de los procesos deterministas y estocásticos (Borcard et al. 1992, Peres-Neto et al. 2006, Legendre et al. 2009). La metodología aplicada en esta investigación es considerada como una novedad en el ámbito científico relacionado con las comunidades de NF. Por otro lado, la diversidad beta fue calculada como la varianza de la matriz transformada de la comunidad detectada como abundancia-biomasa (Legendre y De Cáceres 2013), lo que permitió determinar la influencia ecológica de las unidades de muestreo (índice LCBD) y de cada especie (índice SCBD) en función de su contribución en la variación total observada entre las comunidades de especies en cada punto de muestreo. Es decir, con objeto de identificar áreas y especies de particular interés, la diversidad beta se dividió en dos índices relacionados con la contribución de los puntos de muestreo (LCBD) y las especies (SCBD) en la variación de comunidades de NF. La variación espacial en el índice LCBD fue testada por la influencia de factores ambientales y/o características generales de la comunidad de NF, ya que este índice podría estar relacionado con la presencia de áreas degradadas o puntos de muestreo con condiciones ecológicas particulares. Por otro lado, el índice SCBD fue testado con la presencia de características específicas de las especies de nematodos, tales como prevalencia, rango de densidad detectado y la biomasa de cada especie de nematodo (Legendre y Gauthier 2014, Heino y Grönroos 2017).
En primer lugar, se identificaron un total de 128 especies de NF, incluidas en 38 géneros y 13 familias, mediante un diagnóstico integrativo basado en estudios morfológicos y técnicas moleculares, lo que resultó en la mayor diversidad taxonómica de NF detectada en el olivo cultivado descrita hasta el momento. Las tres familias detectadas con una mayor prevalencia fueron Tylenchidae, Paratylenchidae y Criconematidae; y aquellas con el mayor promedio de densidad encontrada fueron Meloidogynidae, Hoplolaimidae y Paratylenchidae. Otro dato de interés indicó que la familia Longidoridae presentó el mayor número de especies identificadas con un total de 28 especies diferentes. Por otro lado, la abundancia detectada en las parcelas comerciales de olivo varió entre 7 hasta cerca de los 20.000 especímenes por 500 cm3 de suelo. Helicotylenchus oleae y Ogma rhombosquamatum fueron las especies que mostraron la mayor densidad con 19.796 y 9.800 nematodos por 500 cm3 de suelo, respectivamente. Las especies con una mayor prevalencia fueron Merlinius brevidens (72.6%) y Xiphinema pachtaicum (70.4%).
Como ya se ha indicado, la presente Tesis Doctoral también proporciona nuevos conocimientos sobre la familia Longidoridae en la cuenca Mediterránea mediante el primer estudio detallado sobre la diversidad y distribución de especies de esta familia infestando suelos de olivo cultivado y silvestre en la comunidad autónoma de Andalucía. Además, en este estudio se demuestra la utilidad del uso de la taxonomía integrativa disminuyendo el tiempo requerido para realizar un diagnóstico adecuado a nivel de especie, a pesar de la notable dificultad que caracteriza este aspecto en la familia Longidoridae. La diversidad y distribución de especies de nematodos longidóridos infestando el suelo del olivo (tanto en su forma cultivada como silvestre) en Andalucía fue extraordinaria. Se identificaron un total de 32 y 13 especies diferentes para el género Xiphinema y Longidorus, respectivamente; y los índices de diversidad estuvieron influidos por el tipo de olivo. En este sentido, los resultados obtenidos en cuanto a las diferencias en la diversidad y abundancia de nematodos longidóridos detectada entre el olivar silvestre y cultivado revelaron nuevos conocimientos sobre la influencia de la agricultura y el ambiente natural en la diversidad y distribución de nematodos longidóridos. La abundancia total de especies de longidóridos registrada en cada punto de muestreo fue significativamente mayor para el grupo americanum que para el grupo no americanum del género Xiphinema. Sin embargo, la excepcional diversidad detectada para el género Xiphinema en cuanto a número de especies diferentes fue asociada principalmente al grupo no americanum. Por otro lado, es necesario indicar que la abundancia total registrada en cada punto de muestreo para la familia Longidoridae fue significativamente superior en el olivo silvestre que en el cultivado. El análisis de la biodiversidad en el género Xiphinema a partir del uso de índices de diversidad gamma (p.ej. el índice de diversidad Shannon, Hill´s, entre otros) reveló una influencia significativa por parte del tipo del olivo. De hecho, los datos analizados en el presente estudio revelaron valores menores en los índices de diversidad utilizados en el caso del olivar silvestre, especialmente para el índice de riqueza de especies.
Otra información relevante que proporciona esta Tesis Doctoral trata de una completa caracterización morfológica y molecular de un total de 15 nuevas especies pertenecientes a la familia Longidoridae, además de facilitar por primera vez marcadores moleculares para un amplio conjunto de especies de nematodos longidóridos ya descritas previamente. Además de revelar una extraordinaria diversidad en cuanto a número de especies diferentes detectadas en la familia Longidoridae, es necesario indicar que se detectó una relevante variabilidad morfológica entre las especies identificadas. De hecho, los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral incrementan el rango conocido del tamaño del cuerpo y longitud del odontostilo en el caso del género Xiphinema con la nueva descripción de la especie Xiphinema macrodora n. sp. caracterizada por presentar el odontostilo y el cuerpo más largo descrito hasta la fecha para este género. Esta especie fue encontrada en el mismo punto de muestreo donde fue detectada la especie con el odontostilo más largo dentro de la familia Longidoridae, es decir L. macrodorus n. sp. Por otro lado, la descripción de la nueva especie Xiphinema oleae n. sp. es considerada como un hecho no común en el género ya que la presencia de un órgano Z verdadero, como elemento que determina y caracteriza la diferenciación uterina que exhibe esta especie incluida en el grupo de morfoespecies 4, resulta en un hecho poco frecuente en este género. En resumen, los resultados obtenidos aquí están de acuerdo con la hipótesis que describe a la Península Ibérica como una posible área de especiación de la familia Longidoridae, no sólo dado por la elevada presencia de especies diferentes sino por la notable variabilidad morfológica detectada entre ellas.
El carácter innovador de esta Tesis Doctoral también viene dado por la aplicación novedosa de un enfoque multidisciplinar en un contexto ecológico en los estudios de distribución espacial de NF en ecosistemas agrícolas. Todo ello nos permitió responder a preguntas claves relacionadas con la influencia real de los procesos deterministas en la distribución de comunidades de NF, así como determinar la influencia de la estructura espacial y la estocasticidad en dichos patrones espaciales. Nuestros resultados fueron sorprendentes en contra del punto de vista aceptado sobre la influencia de los factores ambientales y agronómicos sobre los patrones de diversidad de NF en los ecosistemas agrícolas citados en la bibliografía. De hecho, en contra de lo esperado, de que el suelo y el manejo agronómico determinaran en gran parte la estructura espacial de las comunidades de NF, encontramos que más de dos tercios de la variación no fueron explicados a partir de la amplia gama de factores potenciales tenidos en cuenta. Es decir, nuestros resultados revelaron un papel importante de la estocasticidad en la variabilidad espacial de las comunidades de NF ya que un 85% de la variación no fue explicada en el caso de la diversidad beta, y un 67% en el caso del índice de riqueza de especies. Las variables del espacio y suelo mostraron el efecto más importante tanto en la diversidad beta como riqueza de especies. Sin embargo, el efecto de las variables que describen el manejo agronómico fue menor del esperado en la riqueza de especies, mientras que no mostraron ningún efecto sobre la diversidad beta lo cual fue sorprendente en contra de lo esperado y descrito en la bibliografía. La influencia pura del componente espacial (es decir, influencia independiente de cualquier relación y/o correlación con cualquier variable ambiental) fue la mayor que se detectó entre todos los conjuntos de variables tenidos en cuenta en este estudio. En general, la variación explicada por la contribución pura de las variables ambientales que determinan el ambiente sobre el suelo (es decir, variables relacionadas con el clima y topografía) fue insignificante, notablemente inferior en comparación con la variación explicada por el resto de conjuntos de variables usadas en el estudio. Las variables que más influyeron fueron las propiedades químicas tales como el CEC, pH y el P asimilable, mostrando esta última un efecto significativo sobre la variación en el índice de riqueza de especies. Además, encontramos niveles relativamente altos de contribuciones compartidas de los diferentes conjuntos de variables, especialmente con el espacio, que indican gradientes espaciales en las variables ambientales. De hecho, la influencia del manejo agronómico se estructuró espacialmente y/o se correlacionó con otras variables usadas, ya que el componente del manejo agronómico no mostró efecto puro en la diversidad beta. No obstante, nuestros resultados mostraron un efecto significativo del régimen de riego (en este caso la presencia de riego) y manejo bajo la copa de los árboles (en este caso la presencia de vegetación natural) en la estructuración de la variación de la riqueza de especies.
Como se ha indicado con anterioridad y con objeto de identificar áreas y especies de particular interés, la diversidad beta se dividió en dos índices relacionados con la contribución de los puntos de muestreo (LCBD) y las especies (SCBD) en la variación de comunidades de NF. En este sentido, el índice SCBD se correlacionó con la prevalencia y rango de densidad de NF, lo que sugiere que el SCBD podría estar relacionado con la posición de nicho ecológico como ocurre en otros sistemas. Por lo tanto, especies prevalentes que a su vez han sido encontradas con una amplia variación en su densidad de población entre los puntos de muestreo, como es el caso de especies pertenecientes a los géneros Helicotylenchus y Xiphinema, podrían ser usadas como indicadores adecuados de fluctuaciones de propiedades ambientales específicas en ecosistemas agrícolas. Por otro lado, el índice LCBD mostró una correlación positiva con la biomasa total de nematodos en cada punto de muestreo en contra del índice de riqueza y la abundancia numérica de nematodos como era de esperar según lo citado en la bibliografía en este sentido. De este modo, la variación de este índice podría indicar cambios perceptibles en los ensamblajes en las comunidades de NF dada la estrecha relación entre el tamaño del organismo del suelo con ciertos gradientes ecológicos. Finalmente, las parcelas comerciales de olivo cultivado que mostraron valores significativos para el índice LCBD (es decir, aquellos con los valores más altos) se agruparon en dos áreas claramente separadas, lo que surgiere una fuerte asociación de factores ambientales. De hecho, encontramos relaciones significativas entre la variación del índice LCBD con factores ambientales y ciertas prácticas agrícolas.
3.conclusión El análisis de la biodiversidad de la nematofauna presente en el suelo es esencial para incrementar el conocimiento sobre los procesos ecológicos que subyacen de la evolución y biogeografía de los organismos que viven en él. En este sentido, el objetivo planteado en esta Tesis Doctoral fue desentrañar la diversidad de NF, con el fin de aumentar el conocimiento sobre los patrones espaciales de estos organismos en los ecosistemas agrícolas y por tanto, aumentar el conocimiento sobre el diseño eficaz de medidas de control sobre los NF. Para ello, se realizaron prospecciones fitonematológicas en un total de 376 parcelas comerciales de olivo cultivado, lo que permitió abarcar la amplia variabilidad ambiental en relación a propiedades climáticas, edáficas y topográficas, así como todos los sistemas de producción agrícola que exhibe el olivar andaluz; lo cual supone el mayor esfuerzo nematológico descrito hasta la fecha para este cultivo. Todo ello resulto en la identificación de la mayor diversidad taxonómica detectada para este cultivo hasta la fecha, con un total de 128 especies de PPN, pertenecientes a 38 géneros y 13 familias, mediante el uso de taxonomía integrativa basada en enfoques morfológicos y moleculares. Esto supone un incremento en el número de especies de NF asociadas con el olivo a nivel mundial, ascendiendo hasta las 250 especies. La familia con el mayor número de especies identificadas fue Longidoridae con un total de 28 especies identificadas. Por lo tanto, en este estudio queda demostrado el uso de la identificación taxonómica integrativa en la identificación a nivel de especie dentro de la familia Longidoridae. Además, proporcionamos una nueva perspectiva en la identificación de especies del grupo americanum del género Xiphinema incluyendo métodos estadísticos multivariantes como complemento al enfoque integrativo en la taxonomía.
Los resultados obtenidos en relación a la diversidad de especies de la familia Longidoridae parasitando suelos tanto de olivo cultivado como silvestre fueron extraordinarios, ya que un total de 32 y 13 especies diferentes fueron identificadas para el género Xiphinema y Longidorus, respectivamente. Además, la presente Tesis Doctoral también proporciona una completa caracterización morfológica y molecular de un total de 15 nuevas especies pertenecientes a la familia Longidoridae, además de facilitar por primera vez marcadores moleculares para un amplio conjunto de especies de nematodos longidóridos ya descritas previamente. Además, nuestros resultados también revelan un efecto por parte del tipo de planta de olivo, cultivado o silvestre, sobre la diversidad y abundancia de las especies de la familia Longidoridae.
Numerosos estudios han demostrado estructuras espaciales en la distribución de comunidades de plantas y animales, pero se conoce muy poco sobre la estructura de la diversidad de organismos del suelo, como los nematodos fitoparásitos (NF). Sorprendentemente, encontramos que una gran parte de la variación de comunidades de NF permanece sin poder ser explicada con las variables utilizadas. La estructura espacial y las propiedades de suelo fueron los factores más importantes, mientras que el manejo agronómico mostró una influencia escasa en la riqueza de especies y nula en la diversidad beta. Se ha encontrado un fuerte gradiente espacial de las variables ambientales que determina la variación de las comunidades de NF. El índice SCBD se correlacionó con la prevalencia y rango de densidad de NF, lo que sugiere que el SCBD podría estar relacionado con la posición de nicho ecológico como ocurre en otros sistemas.
En resumen, la investigación llevada a cabo en esta Tesis Doctoral en el sentido del conocimiento real de los factores que determinan la biodiversidad de NF en el agroecosistema del olivar revela nuevos conocimientos sobre la estructura espacial de comunidades de estos organismos, y muestra que su diversidad beta está determinada en menor grado por la estructura espacial y factores ambientales en comparación con otros organismos. Además, se aportan nuevas ideas sobre el efecto puro del ambiente y el manejo agronómico en la diversidad y distribución de NF que infestan suelos de los ecosistemas agrícolas. No obstante, una pregunta queda establecida para futuros estudios y trata sobre la comparación de los factores que determinan las comunidades de NF en el olivar silvestre, considerado como ecosistema natural, en comparación con los resultados obtenidos en el olivar cultivado. Y en definitiva, los resultados mostrados en la presente investigación permitirán aumentar la fiabilidad en el diseño del manejo y control de estos parásitos de plantas en los agroecosistemas.
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