Polinización de Pepino

En 2018, este cultivo de hortalizas se plantó en 110,900 acres en los Estados Unidos, rindiendo más de 14,830 por acre, y tuvo un valor económico de más de $278 millones (USDA NASS 2019).

Siglos de mejoramiento selectivo han generado alrededor de 100 variedades de pepino, muchas de las cuales se consumen hoy día. Al igual que otras plantas cultivadas de la familia Cucurbitaceae, los pepinos (Cucumis sativus) son enredaderas anuales que florecen durante todo el verano. La mayoría de las variedades de pepino son monoicas con flores unisexuales—las plantas tienen flores macho y hembras separadas dentro del mismo individuo—y por lo tanto requieren polinización animal para su reproducción. Sin embargo, algunas variedades son en su mayoría o totalmente ginoicas (producen sólo flores hembra) y pueden producir frutos a través de la partenocarpia. Además, algunas variedades tienen flores perfectas con estambres y pistilos.

La polinización es necesaria para producir pepinos de alto valor comercial en la mayoría de los sistemas de producción de campo abierto. La polinización de las plantas de pepino afecta el rendimiento, tamaño y peso de la fruta en variedades no-partenocárpicas. En el rango nativo de los pepinos los visitantes florales registrados incluyen a la abeja de miel asiática (Apis cerana), la abeja de miel occidental (Apis mellifera), varios abejorros (por ejemplo, Bombus haemorrhoidalis), hormigas (Formica sp.), abejas de sudor (Halictus sp.), y moscas, entre otros insectos (Thakur & Rana, 2008).

En las partes del mundo donde se han introducido pepinos, las abejas de miel y abejas sin aguijón se han registrado como los principales grupos de polinizadores. En los Estados Unidos, se registraron 28 especies de abejas visitando flores de pepino en Ohio (Smith et al. 2013). La producción de pepino en invernaderos utiliza abejorros y polinización manual para lograr rendimientos comercializables, pero el uso de abejas sin aguijón también ha demostrado ser eficaz para este tipo de producción (dos Santos, 2008).

En un estudio reciente realizado en el Russell E. Larson Research and Extension Center (Rock Springs) en Penn State, encontramos que el visitante floral más abundante de pepinos en el centro de Pensilvania fueron las abejas de miel (A. mellifera) (Figura 2). De hecho, las abejas de miel dominaron la comunidad de visitantes florales de pepinos 'Bristol' durante un censo de toda la temporada realizado en una parcela de 0.64 acres en Rock Springs en 2019. La parcela fue establecida usando trasplantes de tres semanas a un pie de distancia en filas de camas levantadas con plástico e irrigación por goteo. Las flores de pepino tuvieron en promedio 3.8 visitas de abejas de miel por un periodo de diez minutos.

Sin embargo, otros insectos polinizadores fueron observados en el campo, incluyendo moscas (promedio de 0.87 visitas/10 minutos), abejorros (promedio de 0.04 visitas/10 minutos) y abejas de calabaza (promedio de 0.02 visitas/10 minutos) (Figura 3). La diversidad y abundancia de insectos polinizadores disminuyó al final de la temporada, probablemente cuando las plantas estaban produciendo menos flores.

Una de las prácticas de manejo más importantes para mantener plantas de pepino saludables es controlar los escarabajos de pepino rayados. Sin embargo, las aplicaciones de insecticidas afectan negativamente la abundancia de polinizadores y la cantidad de polinización en los campos de pepino. En este estudio, también se investigó el número de polinizadores que visitan las flores cuando se tratan con diferentes insecticidas (Tabla 1). Los tratamientos fueron aplicados a parcelas de 4 filas, de 20 pies de largo por 28 pies de ancho, con 4 réplicas. El insecticida Admire seguido por Warrior sirvió como el estándar del agricultor. El tiempo de aplicación se basó en los conteos de escarabajos.

Algunas diferencias fueron encontradas en la tasa de visitas de abejas de miel a plantas de pepino que fueron tratadas con diferentes insecticidas. Específicamente, encontramos que las plantas tratadas con Sivanto (tanto aplicaciones foliares como de suelo, a tasas más altas que las tasas etiquetadas) tuvieron una menor cantidad de visitas de abejas de miel que las plantas en el tratamiento estándar del agricultor (Figura 4). Se encontró que el Control, Beleaf y el tratamiento estándar del agricultor tuvieron niveles de visitas similares de las abejas de miel en comparación con los otros tratamientos. Aunque los efectos de los diferentes tratamiento sobre las visitas de las abejas de miel fueron escasos o nulos, hubo efectos marcados sobre el rendimiento de las plants (Figura 5) y la incidencia de marchitez bacteriana, que es causada por un patógeno bacteriano de las plantas (Erwinia tracheiphila) que es vectorizado por los escarabajos de pepino rayados.

Las flores de pepino necesitan tener una cierta cantidad de granos de polen transferidos para que se produzca fruta comercializable. Los efectos negativos de la polinización insuficiente incluyen frutos deformados, menor número de semillas, frutos más ligeros y reducción de la producción de fruta. Los signos de falta de polinización también incluyen el aborto de la fruta por la planta, que ocurre cuando la fruta no madura en la planta. Contar las semillas de los frutos maduros también es una forma de identificar problemas de polinización. Tener frutas deformadas con semillas bajas o subdesarrolladas podría ser indicativo de problemas de polinización. El peso de la fruta también puede ser un indicio de problemas de polinización, ya que las frutas con números más bajos de semillas tienden a ser más ligeras. Puede encontrar más información sobre la polinización de cucurbitáceas aquí (Inglés, Español).

Al identificar posibles deficiencias de polinización, los agricultores pueden tomar algunas medidas para aumentar el éxito de la polinización:

• La adición de colmenas de abejas de miel puede aumentar el número de visitantes florales y, por lo tanto, poder aumentar la polinización. (Nota: exceso de presencia de abejas de miel ha sido relacionado con reducciones en el peso de fruta en otros sistemas)
• Plantar recursos florales adicionales para atraer a las abejas silvestres a los campos, ya que los insectos silvestres también contribuyen a la polinización (Wild Bees for Pennsylvania Cucurbits)
• Al usar insecticidas, los agricultores pueden optar por bioinsecticidas o utilizar tratamientos convencionales cuando las flores están cerradas.

Estas son recomendaciones generales y pueden ser útiles, pero podrían presentar algunos inconvenientes (como el tiempo y el costo de mantener las abejas de miel en la propiedad). Por lo tanto, las decisiones con respecto a cómo maximizar los servicios de polinización deben ser específicas al sitio. Como agricultor, es beneficioso para usted saber qué polinizadores están visitando sus cultivos y con qué frecuencia están visitandolos antes de decidir prácticas de manejo para mejorar la polinización.

Traducción: Ginamaria Román-Echevarria, Margarita M. López-Uribe

Recursos adicionales

dos Santos SA, Roselino AC, Bego LR. (2008) Pollination of cucumber, Cucumis sativus L. (Cucurbitales: Cucurbitaceae), by the stingless bees Scaptotrigona aff. depilis Moure and Nannotrigona testaceicornis Lepeletier (Hymenoptera: Meliponini) in greenhouses. Neotropical Entomology 37(5):506-12.

Smith AA, Bentley M, Reynolds HL. (2013) Wild bees visiting cucumber on Midwestern US organic farms benefit from near-farm semi-natural areas. Journal of Economic Entomology 106(1):97-106.

Thakur M, Rana RS. (2008) Studies on the role of insect pollination on cucumber yield. Pest Technology 2(2):130-133.

Ullmann, K., Cane, J., Fleischer S., Treanore, E., McGrady, C. 2017. Integrated crop pollination for squashes, pumpkins, and gourds. Project Integrated Crop Pollination. ProjectICP.org: