INTRODUCCIÓN

Se estima que, al menos, el 75 % de los suministros de comida en el mundo dependen, en alguna medida, del proceso de polinización (^{Gallai & Vaissière, 2009}). Entre los diversos organismos que median este proceso se destacan las abejas, como el grupo de animales con mayor especialización (^{Claro Carrascal et al. 2017}). Para el caso de plantas de interés económico, las abejas desempeñan un papel importante en la productividad de los cultivos, generando incrementos en la cantidad y peso de los frutos, así como disminución en deformaciones de estos (^{Winfree et al. 2011}); en consecuencia, es común el uso de abejas como polinizadores gestionados para obtener mayor rentabilidad en las plantaciones agrícolas.

En Colombia fueron validados los efectos positivos sobre sobre la inclusión de abejas en cultivos de frutales, como fresa (Fragaria x ananassa), mora (Rubus glaucus) (^{Vásquez Romero et al. 2006}; ²⁰¹¹), aguacate (Persea americana), mango (Mangifera indica) y naranja (Citrus x sinensis) (^{Vásquez Romero et al. 2011}).

Para el caso específico del durazno (Prunus persica), en el país, se evidencian escasas investigaciones relacionadas con la dinámica de los polinizadores y su efecto sobre la productividad del cultivo; sin embargo, resultados en estudios de otros países muestran que las abejas pueden aportar, significativamente, a la productividad del cultivo de durazno a pesar de que la planta presenta un alto nivel de autopolinización (^{Chaudhary, 2008}; ^{Weinbaum et al. 1986}).

La flor de durazno presenta características relacionadas a estrategias de polinización por insectos, como, por ejemplo, la producción de volátiles asociados a la atracción innata en abejas (^{Mas et al. 2020}), la oferta de néctar y polen suficientes para promover el pecoreo de abejas en el cultivo (^{McGregor, 1976}; ^{Niyéki et al. 2000}) y también la mayor proporción de anteras dehiscentes en la hora del día con mayor actividad de recolección de polen por parte de las abejas, entre las 11:00 y las 14:00 horas (^{Zhang et al. 2019}).

Como resultado de estas adaptaciones, la flor del durazno es visitada por diversas especies de abejas, entre las cuales, se reportan los géneros Bombus, Ceratina, Xylocopa, Lassioglossum, Nomia y Osmia (^{Dar et al. 2020}; ^{Maryam et al. 2020}). De ellas, las abejas de los géneros Bombus y Osmia son utilizadas como polinizadores gestionados en cultivos de durazno bajo invernadero, en Asia (^{Zhang et al. 2019}); sin embargo, a nivel general, se reconoce a la especie de abeja Apis mellifera, como el polinizador más importante del duraznero (^{Randhawa et al. 1963}).

La incorporación de abejas Apis mellifera en plantaciones de durazno genera efectos positivos en el cultivo, especialmente, sobre la formación de frutos (^{Niyéki et al. 2000}), lo cual, conlleva a que la relación de dependencia de polinización en la planta de durazno sea calificada con orden de un 70 % (^{Gallai & Vaissière, 2009}); por ejemplo, ^{Tanda (2021}) describió que el porcentaje de flores cuajadas cuando se presenta autopolinización es cercano al 40 % y aumenta significativamente a 75 %, al ser polinizadas por abejas A. mellifera.

Con el fin de aumentar la tasa de visita (pecoreo) de las abejas al cultivo de interés se utilizan diversas técnicas, entre las cuales, se reporta un método sencillo y de bajo costo, denominado osmoguiado (^{Lesser Preuss, 2004}; ^{Vásquez Romero et al. 2006}; ^{Munchara Pouz, 2017}). Esta técnica parte de la hipótesis que, al proporcionar a las abejas jarabes obtenidos por la maceración o cocción de flores del cultivo de interés, se estimula a que los insectos presenten mayor atracción hacia la flor utilizada. Esto, a su vez, genera un aumento en la tasa de visitas, mejor polinización y, en consecuencia, mejoras en la calidad y cantidad de los frutos.

En Colombia existen documentos técnicos que sugieren el uso de esta técnica cuando se realiza polinización dirigida en cultivos comerciales (^{Cortes Conde, 2015}; ^{Vásquez Romero et al. 2006}, ²⁰²¹); sin embargo, hasta el momento, no se reporta de forma cuantitativa el efecto del proceso de osmoguiado sobre la frecuencia de pecoreo de las abejas, en un cultivo agrícola. Por tal razón, el objetivo del presente estudio se centró en establecer el efecto de un protocolo de osmoguiado como estrategia para potencializar la polinización asistida con abejas Apis mellifera, en un cultivo de durazno, establecido en condiciones altoandinas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Condiciones del cultivo. El estudio se llevó a cabo en el municipio de Tuta - Boyacá, Colombia, en un cultivo comercial de durazno, con las variedades Dorado y Diamante, ubicado en las coordenadas N 5º42’5.0”, W 73º11’24.3”. El cultivo estaba compuesto por 180 plantas, de 12 años.

Disponibilidad de flores de durazno. Para verificar la disponibilidad de flores de durazno, semanalmente, se escogieron 30 plantas de forma aleatoria, de las cuales, se seleccionó una rama al azar y se contó el número de flores abiertas. Los conteos se realizaron durante las cinco semanas del ensayo.

Condiciones del apiario. Se estableció el apiario, ubicado en una zona cercana al cultivo de durazno, cuya distancia al árbol más alejado fue de 170 metros. El apiario estuvo compuesto por seis colonias de híbridos africanizados de abejas A. mellifera. Las reinas utilizadas en las colonias del experimento se obtuvieron a partir de la misma madre, por tanto, fueron medio hermanas, reduciendo el efecto de la variabilidad genética, lo cual, podría generar diferencias en la preferencia de pecoreo de la flor del durazno. La fecundación de las reinas se dio de forma natural. Al momento del experimento, las reinas tenían seis meses de edad. Las colmenas contaron con una cámara de cría, en la cual, se verificó permanentemente la presencia de reina y, al menos, seis cuadros con cría. En todos los casos, el alto volumen de abejas de la colonia condujo a que se instalará una segunda alza, que se mantuvo durante todo el ensayo.

En el periodo experimental, todas las colmenas fueron alimentadas semanalmente con 1,5 litros de jarabe. El jarabe se elaboró con azúcar comercial, mezclando 1 kg de azúcar por cada 750 ml de agua. El jarabe se proporcionó en alimentadores plásticos internos, dispuestos en la segunda alza de las colmenas. Este jarabe tuvo como finalidad mantener la fortaleza de las colonias durante el periodo experimental y este no hizo parte del método de osmoguiado.

Proceso de osmoguiado. El inductor de osmoguiado se elaboró fundamentado en el principio descrito por ^{Vásquez Romero et al. (2012}, ²⁰²¹). Para esto, se realizó la recolección de 30 flores de durazno abiertas (variedad Diamante), que fueron sometidas a maceración y cocción en 400 ml de agua, a 90 ºC, por un periodo de 20 minutos. Posteriormente, se incorporó la mezcla a una solución de 400 ml de jarabe, elaborado con 1 kg de azúcar, por cada 750 ml de agua; la mezcla resultante se dispuso en un atomizador. El inductor se preparó cada semana, el día anterior a su aplicación.

Para aplicar inductor en las colonias, se retiró cada marco de la colmena y se procedió a asperjar directamente. Se verificó visualmente que ambas caras del marco estuvieran completamente húmedas con el inductor. En los casos donde los cuadros presentaban abejas, se realizó la aspersión directamente sobre ellas.

Como tratamientos experimentales se establecieron dos grupos, cada uno compuesto por tres colonias:

Con osmoguiado: aspersión semanal del inductor en las colmenas 1, 3 y 4, durante las cinco semanas del ensayo.

Control: sin aplicación del inductor en las colmenas 5, 7 y 10.

Valoración de la efectividad del método de osmoguiado. Para verificar de manera indirecta la eficiencia del método de osmoguiado, a las seis colonias se les instalaron colectores de polen, que fueron cosechados semanalmente. La recolección de datos se llevó a cabo durante cinco semanas, posteriores a la primera aplicación del inductor.

El polen obtenido cada semana, por cada colmena, fue recolectado y almacenado por separado en bolsas plásticas y mantenidas en refrigeración, a 4 ºC.

Para establecer la presencia de polen de durazno por colmena, se procedió a unificar el contenido de cada bolsa, para obtener muestras representativas y uniformes. A continuación, se colectaron 30 g de polen de cada bolsa, para desarrollar análisis palinológicos, mediante la técnica de acetólisis de ^{Erdtman (1969}). En este procedimiento, se agregó ácido acético, para degradar el protoplasma y solución acetolítica, para la hidrólisis ácida del material. Posteriormente, se montó una submuestra del material en láminas permanentes, usando gelatina glicerinada. Cada lámina fue etiquetada y observada al microscopio en 400 aumentos. Se realizaron conteos de palinomorfos en, al menos, 30 campos, hasta no encontrar nuevos tipos por lámina o hasta alcanzar una abundancia total de 400 granos de polen.

Análisis de datos. Los conteos de flores de durazno entre semanas se compararon con la prueba Kruskal-Wallis y la riqueza de palinomorfos entre tratamientos, con la prueba U de Mann-Whitney. Se consideró estadísticamente significativo, cuando p <0,05. La red de interacción entre las especies de plantas y las colmenas se elaboraron con el paquete bipartite (^{Dormann et al. 2021}), para determinar la conectividad, el anidamiento, la especialización y la robustez de la interacción. Los análisis de datos y gráficas se ejecutaron con los paquetes ggplot2 (^{Wickham et al. 2021}) y ggalluvial (^{Brunson & Read, 2020}), en el ambiente estadístico ^{R Core Team v 4.1.2 (2021)}, con la plataforma ^{RStudio v 1.4.1717 (2021}).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Disponibilidad de flores de durazno. Los conteos de flores de durazno realizados permitieron confirmar la disponibilidad de este recurso, durante todo el periodo del ensayo. Los resultados obtenidos en las cinco semanas indicaron un promedio de flores por rama, que varió entre 9,5 y 13,2, dependiendo de la semana. El máximo de flores obtenidas en la rama fue 36 y el mínimo de 2 (Figura 1). No se presentaron diferencias estadísticas significativas en el número de flores por semana (H=22,65, gl=24, p=0,5405).

Valoración de la efectividad del método de osmoguiado. Los análisis palinológicos desarrollados sobre el polen corbicular de las seis colmenas evidenciaron la presencia de palinomorfos, provenientes de 21 familias de plantas. De estas, la familia Fabaceae representó el 17 %, Asteraceae 10 %, Malvaceae 7 % y Passifloraceae 7 %; las demás familias fueron representadas solo por una especie de planta, equivalente al 3 %, para cada caso (Tabla 1).

Respecto a la riqueza de plantas, en total, se cuantificaron 29 palinomorfos diferentes. Entre estos, no se detectó la presencia de polen de durazno (Prunus persica), independientemente, de que la colmena incluyera o no el proceso de osmoguiado. La riqueza obtenida por cada colmena, en cada semana, varió entre 7 y 14 especies (Figura 2). No se presentaron diferencias estadísticas significativas en la riqueza de palinomorfos entre tratamientos (U=81,5, p=0,308).

La interacción entre plantas visitadas y colmenas muestra que la mayoría de las plantas fueron visitadas por las seis colmenas, tanto las colmenas del tratamiento sin osmoguiado como las de tratamiento con osmoguiado, es decir, las abejas visitaron, en términos generales, las mismas plantas, independientemente del tratamiento aplicado a la colmena. La red de interacción bipartita (Figura 3) muestra que las seis colmenas son generalistas (baja especialización de 0,086), no muestran anidamiento (29,19) y su conectividad es intermedia (59,77 %), señalando que la interacción es altamente robusta (96,7 %); el número de plantas interactuando con las seis colmenas, con comportamiento generalista, está directamente relacionado con la disponibilidad constante de recursos proteicos por parte de, al menos, 29 especies botánicas.

Al agregar los resultados de las seis colmenas incluidas en el ensayo, las especies de plantas dominantes en, al menos, el 20 % de los 29 muestreos fueron: Trifolium pratense, con el 38 %; Brassica sp., con el 24 % y Eucalyptus globulus, con el 20 % (Figura 4).

El protocolo de osmoguiado utilizado en el presente estudio no estimuló a las abejas para recolectar polen de flores de durazno, lo que se evidenció en la ausencia de granos de polen de la especie de planta y en las muestras analizadas, independientemente, del tratamiento de osmoguiado aplicado (Tabla 2).

Este resultado se podría explicar en la preferencia de las abejas por el recurso néctar sobre el recurso polen, en las flores de durazno (^{Zhang et al. 2019}). ^{Tanda (2021}) señaló, sobre la preferencia de recursos obtenidos por A. mellifera en flores de durazno, que de cada 100 abejas observadas, 65 recolectaron exclusivamente néctar, 23 exclusivamente polen y 12, los dos recursos.

En el desarrollo del presente estudio, específicamente, en la fase de conteo de flores abiertas, fue posible verificar visualmente la presencia de abejas A. mellifera recolectando recursos en la flor de durazno; sin embargo, no se realizó ninguna valoración cuantitativa de dicho comportamiento. Estas observaciones, aunadas a los resultados obtenidos en el análisis palinológico, indican que el estudio del polen obtenido, a través de colectores, como indicador exclusivo de los efectos de técnicas, como el osmoguiado, fue insuficiente para explicar variaciones en el proceso de pecoreo en abejas, para cultivos de durazno.

Sería recomendable utilizar, adicionalmente, otras metodologías; por ejemplo, el desarrollo de transectos con conteos de abejas sobre las flores a lo largo del día (^{Vaissière et al. 2011}), que permite obtener datos directamente sobre las dinámicas de la tasa de visita de los insectos. También, se puede efectuar la evaluación mediante el desarrollo de análisis palinológicos de las mieles, para corroborar su origen botánico (^{Nates-Parra et al. 2013}); sin embargo, esta técnica no permite diferenciar, con claridad, los cambios en el pecoreo generados, en un periodo corto de tiempo y solo se obtendría un dato final sobre las colonias con mayor proporción de polen, de la planta de interés. Una opción más precisa podría ser la valoración del polen de contacto, la cual, se obtiene de fijar granos obtenidos del dorso y vientre de las abejas (^{Cepeda-Valencia et al. 2014}). Las muestras para dicho indicador permitirían establecer el espectro de las flores visitadas por los insectos, aun cuando el recurso colectado sea néctar.

Respecto a las plantas identificadas en los análisis palinológicos, los resultados coinciden con estudios realizados previamente, en los cuales, se estableció que las familias de plantas predominantes en muestras de polen procedentes de Cundinamarca y Boyacá fueron Asteraceae y Fabaceae (^{Chamorro et al. 2017}). A nivel de especie, también se presentaron coincidencias con resultados obtenidos entre las plantas clasificadas como predominantes en el presente estudio y los tipos polínicos clasificados como muy frecuentes, en la región Cundiboyacense; tal es el caso de Brassica sp., E. globulus y T. pratense (^{Chamorro et al. 2017}).

La oferta de recursos proteicos constantes durante el periodo de estudio muestra que las colmenas son generalistas, aunque con preferencia por siete de 29 plantas, en las que pecorearon. La disponibilidad del recurso proteico aportado por estas plantas, probablemente, influyó en que no hayan elegido el polen de la flor del durazno como recurso proteico. Además, la vegetación circundante a los cultivos de durazno es la habitual en estos tipos de hábitat y suficiente para el mantenimiento de las colmenas de Apis mellifera, siendo este un factor que se deberá tener en cuenta para futuros estudios.