RESUMEN Las plantas de algodón transgénicas (Bacillus thuringiensis Berliner (Bt)) han influido significativamente en el manejo integrado de plagas en todo el mundo. En Colombia, Anthonomus grandis Boheman y el complejo Spodoptera son considerados actualmente las principales plagas en los cultivos de algodón. Por lo tanto, este estudio evaluó el efecto del algodón Bt (Cry1Ac y Cry2Ab) y no Bt en la fluctuación poblacional durante dos años en la región del Tolima. Se realizó una matriz de correlación de Pearson entre las variables plaga y rendimiento, mientras que las variables climáticas y las poblaciones de insectos fueron correlacionadas en cuatro estados fenológicos con la correlación de rangos de Spearman. Adicionalmente, se realizó un análisis factorial para datos mixtos con el fin de comparar el efecto de los genotipos sobre la fluctuación poblacional de los insectos. Para A. grandis, no se presentaron diferencias en sus poblaciones. Sin embargo, en rendimiento, las plantas de algodón no Bt mostraron una mayor correlación inversa con las cápsulas perforadas en comparación con el algodón Bt. Con relación al complejo Spodoptera, el genotipo Bt tuvo un 67,4% menos de larvas en comparación con el algodón no Bt. Se presentaron diferencias estadísticamente significativas. Sin embargo, no hubo ausencia total de la plaga durante todo el ciclo del cultivo. Estos resultados sugieren que, si en el área de estudio no se fijan zonas de refugio y prácticas de manejo de plagas, el complejo Spodoptera podría generar resistencia a plantas genéticamente modificadas.

ABSTRACT Transgenic cotton plants (Bacillus thuringiensis Berliner (Bt)) has significant influenced the integrated pest management around the world. In Colombia, Anthonomus grandis Boheman and Spodoptera complex are currently considered the main pests in cotton crops. Therefore, this study evaluated the effect of Bt (Cry1Ac and Cry2Ab) and non-Bt cotton on the population fluctuation during two years in Tolima region. A Pearson correlation matrix was carried out between the pest variables and yield, while climatic variables and insect populations were correlated in four phenological stages with Spearman rank correlations. Additionally, a factor analysis for mixed data was performed in order to compare the effect of genotypes on the population fluctuation of the insects. For A. grandis, no differences in their populations were presented. However, in yield non-Bt cotton plants showed a higher inverse correlation with the perforated bolls compared to Bt cotton. In relation to the Spodoptera complex, the Bt genotype had 67.4% fewer larvae compared to non-Bt cotton. Statistically significant differences were presented. However, there was not a total absence of the pest during the entire crop cycle. These results suggest that if refuge zones and pest management practices are not determined in the study area, Spodoptera complex could generate resistance to genetically modified plants.

RESUMEN Dalbulus maidis es el principal vector de los agentes causales de la enfermedad del complejo del achaparramiento del maíz que disminuye el rendimiento del cultivo hasta en un 90%. En las áreas de mayor afectación por esta enfermedad se presenta un incremento en la abundancia del insecto. Esta investigación evaluó la abundancia y la caracterización morfológica de poblaciones de D. maidis recolectadas en el departamento del Huila y determinó posibles variaciones morfológicas dentro de estas poblaciones. Las muestras de los insectos fueron recolectadas en cultivos de maíz entre 40 y 70 d después de la siembra en ocho localidades de la región productora de maíz del Huila. Se llevó a cabo una determinación taxonómica y se compararon doce caracteres morfológicos para evaluar las variaciones entre poblaciones. Se realizaron análisis de varianza para determinar diferencias significativas entre los individuos en tres niveles: abundancia de áreas específicas de producción de maíz, morfotipo y sexo. Se encontraron 6722 individuos en total, separados en cuatro morfotipos. La longitud total, la longitud de la cabeza y la distancia entre los ojos presentaron diferencias significativas. Este estudio podría ser la base para una mejor comprensión del vector para futuras investigaciones en las regiones productoras de maíz en Colombia.

ABSTRACT Dalbulus maidis is known as the vector of the pathogens causing corn stunt complex disease that decreases crop yields to percentages higher than 90%. In the most affected areas of this disease, there is an increase in the abundance of this insect. This research evaluated the abundance and morphological characterization of populations of D. maidis collected from the region of Huila and determined the possible morphological variations within these populations. Leafhopper samples were collected in corn crops from 40 to 70 d after planting from eight localities in the corn-producing region of Huila. Taxonomic determination was carried out and twelve morphological characters were compared to evaluate the inter-population variations. Analyses of variance were performed to determine significant differences between individuals at three levels: abundance from specific corn-producing areas, morphotype, and sex. A total of 6,722 individuals were found, separated into four morphotypes. Total length, head length, and distance between the eyes showed significant differences. This study can serve as a basis for a better understanding of the vector for future research in the corn-producing regions of Colombia.

Resumen Introducción. Los sistemas tradicionales de producción ganadera en Colombia se basan en el establecimiento de pasturas en grandes extensiones de tierra, que generan gases de efecto invernadero, como el metano. Objetivo. El objetivo del presente estudio fue vigilar los flujos mensuales de metano que se producen en las praderas con tres cubiertas de suelo y tres niveles de fertilización de nitrógeno. Materiales y métodos. Se realizó un monitoreo a los flujos de metano durante un año comprendido entre noviembre de 2014 y noviembre de 2015, en un suelo Vertic Endoaquepts, ubicado en el Valle medio del río Sinú, Colombia. Se usó un diseño de bloques completos al azar, en arreglo en parcelas divididas, con dos repeticiones. Las parcelas principales constituidas por dos gramíneas (Brachiaria humidicola CIAT679 y Panicum maximum cv. Tanzania) y una con suelo descubierto, y las subparcelas por tres niveles de fertilización nitrogenada (0, 150, 300 kg N ha-1). Adicionalmente, se evaluaron las propiedades fisicoquímicas del suelo. Resultados. Durante la mayor parte del año (época de lluvias y seca) ocurrió oxidación de metano, asociado con la textura franca y porosidad del suelo en el área de estudio, que permitió la difusión libre de gases en el suelo. Los análisis de correlación mostraron estrecha relación entre los flujos de metano, porosidad, humedad, densidad aparente del suelo y la temperatura ambiente, sugiriendo a estos parámetros como los principales factores que afectan el flujo mensual de metano. Conclusiones. Los flujos de metano fueron independientes del tipo material vegetal y de la fertilización nitrogenada evaluada. Estos flujos dependieron de la época del año (seca y lluviosa) y exhibieron un balance anual negativo en el área de estudio, lo que sugiere que estos sistemas tienen las condiciones para comportarse como sumideros de metano durante la mayor parte del año.

Abstract Introduction. Traditional livestock production systems in Colombia are based on the establishment of pastures on large tracts of land, which generate greenhouse gases such as methane. Objective. The objective of the present study was to monitor the monthly methane fluxes that occur in meadows with three soil covers and three levels of nitrogen fertilization. Materials and methods. Methane fluxes were monitored for a year from November 2014 to November 2015, on a Vertic Endoaquepts soil, placed in the middle valley of the Sinu river, Colombia. A full block design was used at random, arranged in divided plots, with two replications. The main plots constituted of two grasses (Brachiaria humidicola CIAT679 and Panicum maximum cv. Tanzania) and one with bare soil, and the subplots by three nitrogen fertilization levels (0, 150, 300 kg N ha-1). Additionally, soil physicochemical properties were evaluated. Results. During most of the year (rainy and dry season) methane oxidation occurred, associated with the loam texture and porosity of the soil in the study area, which allowed the free diffusion of gases in the soil. Correlation analyzes showed a close relationship between methane fluxes, porosity, moisture, soil bulk density, and ambient temperature, suggesting these parameters as the main factors that affect the monthly methane flow. Conclusions. Methane fluxes were independent of the type of plant material and nitrogen fertilization evaluated. These flows depended on the time of year (dry and rainy) and exhibited a negative annual balance in the study area, which suggests that these systems have the conditions to behave as methane sinks during most of the year.

RESUMEN Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) es el insecto plaga que produce las mayores pérdidas en la producción de maíz en el trópico y neotrópico. Su control en Colombia comprende cerca del 10% de los costos de producción. El objetivo de este estudio fue determinar el nivel de daño económico (NDE) y definir umbrales de acción (UA) en los híbridos 30F35R y 30F35HR (con proteína Cry1F) en Espinal, Tolima, Colombia, para este insecto plaga. En dos ciclos de siembra, se estableció un diseño completamente al azar para cada híbrido, para medir la respuesta del rendimiento de maíz a cuatro niveles poblacionales del insecto (un control sin aplicación de insecticida, y aplicaciones a poblaciones de 2, 5 y 10 larvas por 10 plantas). Para 30F35R, se encontró una relación inversa entre los niveles de infestación y los rendimientos en los dos ciclos, mientras que para 30F35HR, sólo se encontró en el primero. Los NDE calculados en 30F35R fueron 2,6 y 1,9 larvas promedio por 10 plantas en el primer y segundo ciclo, respectivamente, y 2,8 en 30F35HR en el primer ciclo. Se determinaron dos UA, uno en el período de 0-20 días después de emergencia (DDE), y otro de 20-40 DDE. El umbral en 30F35R de 0-20 DDE, fue de 1,8 larvas promedio por 10 plantas en ambos ciclos, mientras que de 20-40 DDE fue de 2,0 y 1,7 en el primer y segundo ciclo, respectivamente. En 30F35HR los umbrales fueron de 2,1 y 2,5 larvas promedio por 10 plantas para ambos períodos del primer ciclo, respectivamente. Estos resultados pueden ser considerados como una herramienta dentro de un manejo integrado de plagas que además incluya estrategias de control biológico y culturales.

ABSTRACT Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) is the pest insect that produces the highest losses in maize production in the tropics and neotropics. Its control in Colombia comprises about 10% of the total production costs. The aim of this study was to determine the economic injury level (EIL) and define action thresholds (ATs) for this insect pest in the maize hybrids 30F35R and 30F35HR (with Cry1F protein) in Espinal, Colombia. In two sowing cycles, a completely randomized design was established for each maize hybrid to measure their yield response at four insect population levels (a control without any applications of insecticides and applications at 2, 5, and 10 larvae per 10 plants). For 30F35R, an inverse relationship was found between levels of infestation and yields; meanwhile, for 30F35HR, only during the first cycle this relationship was found. The EIL calculated for 30F35R showed an average of 2.6 and 1.9 larvae per 10 plants in the first and second cycles, respectively, and 2.8 for 30F35HR in the first cycle. Two ATs were established, one in the period from 0 to 20 days after emergence (DAE) and another from 20 to 40 DAE. The threshold for 30F35R from 0 to 20 DAE showed an average of 1.8 larvae per 10 plants in both cycles, while, from 20 to 40 DAE, it was 2.0 and 1.7 in the first and second cycles, respectively. In 30F35HR, the thresholds were 2.1 and 2.5 larvae per 10 plants on average for both periods of the first cycle, respectively. These results can be considered as a tool within integrated pest management that also includes biological and cultural control strategies.

RESUMEN El gusano cogollero (Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)) es una importante plaga del maíz en Colombia. Conocer su fluctuación poblacional en plantas genéticamente modificadas permite implementar planes de monitoreo y acciones de manejo oportunas. El objetivo de este estudio fue determinar la fluctuación poblacional de S. frugiperda durante los años 2014 a 2016 en los híbridos 30F35R y 30F35HR (modificado genéticamente con la endotoxina Cry1F) en el Espinal, Tolima, Colombia. Con el número de larvas por metro lineal se realizaron acumulaciones en cinco períodos de cultivo hasta los 20, 40, 60, 80 y 104 días después de emergencia por año y por híbrido. Los resultados se compararon estadísticamente mediante modelos lineales mixtos. Por otro lado, se calcularon dos variables dicotómicas que miden la presencia de larvas y daño. Con los indicadores de presencia (uno) y ausencia (cero), fue construido un modelo de predicción logístico longitudinal. Se registró mayor acumulación de larvas en el híbrido 30F35R (6.79±0.20), sin embargo, el genotipo genéticamente modificado con Cry1F 30F35HR también registró la presencia de larvas (4.24±0.20), deduciendo que la endotoxina no ejerció un control total sobre las poblaciones. La etapa vegetativa presentó mayor población de larvas que, de no manejarse, se pueden presentar áreas con daño en un 52% y 72% de las plantas en el híbrido con y sin Cry1F respectivamente. Esto sugiere que, si las áreas de refugio y estrategias tal como un monitoreo de plagas no son establecidas, estos insectos podrían generar un alta resistencia a las plantas con la endotoxina Cry1F.

ABSTRACT The fall armyworm (Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)) is an important harmful pest for corn crops in Colombia. Knowing its population's fluctuation regarding genetically modified plants allows the implementation of monitoring plans and time-effective management actions. The objective of this study was to establish the population's fluctuation of S. frugiperda during 2014-2016 in the hybrids 30F35R and 30F35HR (genetically modified with the Cry1F endotoxin) in El Espinal, Tolima, Colombia. Accumulations in five growing cycles were carried out until 20, 40, 60, 80, and 104 days with the number of larvae per linear meter after emergence per year and per hybrid. Results were compared statistically using linear mixed models. On the other hand, two dummy variables that reckon the presence of larvae and damage were calculated. With the indicators of presence (one) and absence (zero), a longitudinal logistic prediction model was constructed. Larger accumulation of larvae was registered in the hybrid 30F35R (6.79±0.20); however, the genetically modified genotype 30F35HR also registered the presence of larvae (4.24±0.20), inferring that the endotoxin did not exercise total control over the populations. The vegetative stage showed a higher larval population. However, when this stage is not managed, the crop can show damage up to 52% and 72% in hybrid plants with and without Cry1F, respectively. This behavior suggests that if refuge areas and strategies such as pest monitoring are not established, these insects could generate higher resistances to the plants with the endotoxin Cry1F.

RESUMO A capacidade do solo para manter o crescimento da planta e a actividade biológica reside nas suas propriedades físicas e químicas. O objectivo deste estudo foi observar a distribuição espacial das propriedades químicas do solo como pH, matéria orgânica (MO), condutividade eléctrica (CE), capacidade de troca catiônica eficaz (CTCE) e conteúdo de S e Al e determinar áreas com características químicas homogêneos por meio da técnica MULTISPATI-PCA e c-meios algoritmo. A área de estudo está localizada nos vales de Tundama e Sugamuxi (Boyacá-Colômbia) com uma área de 8,017 ha. O pH, MO, CE, S, Al, e as propriedades de CTCE eram indicativos de degradação química destes solos. Identificaram-se quatro zonas homogêneas que representam as primeiras áreas com excesso de acidez e de enxofre, com pH 4,54, 15,88 % de MO, 3,19 dS m-1 de EC, 2,47 meq 100g-1 de AL e 365,59 meq 100g-1 de S; em contraste, a segunda zona representa áreas com elevada capacidade de auto-neutralização, com um pH de 5,98, 4,22% de MO, 0,75 dS m-1 de CE, 0,20 meq 100g-1 de Al g e 44,64 meq 100g-1 de S. A zona três apresentou a maior similaridade com os dois primeitos parâmetros, exceto CE e S. Finalmente, a zona quatro mostrou semelhança com a zona um, exceto MO, CE e S. Portanto, conclui-se que as zonas de manejo foram influenciadas pelo enxofre e condutividade elétrica, e, portanto, os solos nesta área são denominados sulfatados ácidos.

ABSTRACT Soils have the ability to maintain plant growth and biological activity due to their physical and chemical properties. The aim of this study was to observe the spatial distribution of some chemical properties of the soil, such as pH, organic matter (OM), electrical conductivity (EC), effective cation exchange capacity (ECEC), sulfur (S) and aluminum (Al) content and to establish zones with homogeneous chemical characteristics using the MULTISPATI-PCA technique and the fuzzy c-means algorithm. The study area was located in the Tundama and Sugamuxi Valleys (Boyacá, Colombia) with an area of 8,017 ha. Chemical properties such as pH, OM, EC, S, Al, and ECEC were indicators of the chemical degradation of these soils. Four homogeneous zones were identified. The first zone represents areas with acidity and excessive sulfur, with a pH of 4.54, 15.88% OM, 3.19 dS m-1 EC, 2.47 meq 100 g-1 Al and 365.59 meq 100 g-1 S. In contrast, the second zone represents areas with a high self-neutralizing capacity, with a pH of 5.98, 4.22% OM, 0.75 dS m-1 EC, 0.20 meq 100 g-1 Al and 44.64 meq 100 g-1 S. Zone three showed a high similarity with the first two, except for its EC and S contents. Finally, zone four showed similarity with the first, except in OM, EC and S contents. These data show that S and EC influenced the homogeneous zones because the soils in this area are called acid sulfate soils.

Resumen El mango es una de las frutas tropicales con mayor producción a nivel mundial; en Colombia es un cultivo con gran potencial de exportación. Sin embargo, insectos plaga como los trips, pueden incidir en su calidad y producción. En esta investigación se evaluó la relación de la fluctuación poblacional de trips (Frankliniella cf. gardeniae) con las condiciones climáticas, la fenología del mango (var. Yulima y Tommy) y los hospederos alternos en el Guamo y San Luis (Tolima). Semanalmente se muestrearon trips en inflorescencias, hojas jóvenes de mango y en arvenses asociadas, se registraron los estados fenológicos del cultivo, las condiciones climáticas (temperatura, humedad relativa y precipitación) y se determinó la probabilidad de presencia de trips en inflorescencias de mango. En total se recolectaron 8.609 individuos de trips entre adultos y ninfas. La fluctuación poblacional de F. cf. gardeniae presentó relación positiva con la floración (r = 0,79 var. Yulima y Tommy) y la temperatura (r = 0,43 var. Yulima; r = 0,48 var. Tommy). Se registraron los géneros fitófagos Frankliniella y Haplothrips, en las arvenses Desmodium tortuosum y Melochia parvifolia. Las flores y frutos hasta tamaño de 8 mm fueron las más susceptibles al ataque del insecto. Finalmente, la mayor probabilidad de presencia de trips en inflorescencias de mango presentó dos períodos marcados, de 7 a 63 y de 161 a 203 días después de floración. Frankliniella cf. gardeniae en mango se comportó como una plaga ocasional, presente cuando la fuente de alimento estuvo disponible y las condiciones climáticas fueron adecuadas.

Abstract Mango is one of the tropical fruits with the highest production worldwide; in Colombia is a crop with a great export potential. However, insect pests such as thrips, can affect its quality and production. In this research the relationship of the population fluctuation of thrips (Frankliniella cf. gardeniae) with climatic conditions and mango (var. Yulima and Tommy) phenology in Guamo and San Luis (Tolima) was evaluated. Trips were weekly sampled in both inflorescences and young leaves of mango and associated weeds; phenological stages of the crop and climatic conditions (temperature, relative humidity and precipitation) were recorded and the probability of the presence of thrips in mango flowers was determined. A total number of 8,609 thrips individuals, including adults and immatures, were collected. The population fluctuation of Frankliniella cf. gardeniae presented a positive relationship with flowering (R = 0.79 var. Yulima and Tommy) and temperature (R = 0.43 var. Yulima; R = 0.48 var. Tommy). It was recorded the genera of the phytophagous trips Frankliniella and Haplothrips, in the weeds Desmodium tortuosum and Melochia parvifolia. The flowers and fruits up to 8 mm size were the most susceptible to insect attack. Finally, the higher probability of the thrips presence in mango flowers had two main periods, 7-63 days and 161-163 days after flowering. Frankliniella cf. gardeniae behaved as an occasional pest, present when the food source was available and the climatic conditions were adequate.

Resumen El objetivo del presente estudio fue determinar los niveles de preferencia de especies de trips por estructuras aéreas de las plantas de algodón. Para ello, en el valle cálido del alto Magdalena en la región Andina de Colombia, se coleccionaron e identificaron especies de trips asociadas al sistema productivo de algodón. Se muestrearon 60 fincas productoras en fase de llenado de cápsulas, donde la planta de algodón presentó los microhábitats: hoja joven, botón floral, flor y cápsula. Se realizaron análisis de agrupamiento de Bray-Curtis y pruebas no paramétricas de Kruskall-Wallis. Las especies registradas fueron Thrips palmi, Scirtothrips dorsalis y Frankliniella cephalica. Thrips palmi (n = 3595; µ = 14,97 ± 32,35) fue la más frecuente, seguida por S. dorsalis (n = 856; µ = 3,56 ± 6,35) y Fr. cephalica (n = 405; µ = 1,68 ± 9,13). Thrips palmi se encontró en todos los microhábitats; S. dorsalis prefirió cápsula, seguido de hoja joven y botón floral. Frankliniella cephalica mostró preferencia por las flores. El presente estudio reveló la acción fitófaga de T. palmi y S. dorsalis como insectos con preferencia intra-hospedante del tipo generalista, hacia hojas (filofagía), botones florales (antofagía) y cápsulas (carpofagía). Frankliniella cephalica se comportó como especialista en flores (antofagía) de algodón.

Abstract The aim of this study was to determine the preference levels of species of thrips for aerial structures of cotton plants. To accomplish this, samples of associated thrips species to cotton crop were collected and identified in warm weather valleys of the high Magdalena, in the Andean region of Colombia, A total of 60 cotton producing farms were sampled during the capsule filling phase in which the cotton plants presented young leaf, flower bud, flower and capsule microhabitats. The Bray-Curtis Cluster analysis and the Kruskall-Wallis non-parametric test were utilized. The thrips species found were: Thrips palmi, Scirtothrips dorsalis, and Frankliniella cephalica. T. palmi was the most frequent (n = 3595; µ = 14.97 ± 32.35), while S. dorsalis (n = 856; μ = 3.56 ± 6.35) and Fr. cephalica (n = 405; μ = 1.68 ± 9.13) were found in lower numbers. Thrips palmi was found in all four micro-habitats, while S. dorsalis preferred capsules, followed by leaves and floral buds. Frankliniella cephalica showed preference for flowers. The present study revealed the phytophagous action of T. palmi and S. dorsalis as insects with intra-host generalist behavior, with preferences for leaves (phyllophagous), flower buds (anthophagous) and capsules (carpophagous). Frankliniella cephalica acted as a specialist, with a preference for the flowers (anthophagous) of the cotton plant.