BIOPLAGUICIDAS Y PLANTAS BIOCIDAS

INTRODUCCION

Los plaguicidas sintéticos han sido utilizados durante muchos años en la producción agrícola ocasionando serios problemas en la salud y el ambiente, incluyendo la contaminación de suelos y aguas, problemas con intoxicaciones, efectos adversos en la flora y la fauna, aumentos en los costos de producción, etc.

Una de las alternativas para el manejo de plagas en la agricultura, que procura un manejo sostenible de los recursos y asegura su conservación, es el uso de los bioplaguicidas. Estos son productos biológicos o de origen natural que no ocasionan los problemas de los plaguicidas tradicionales, que son aplicados a los cultivos con el propósito de manejar las plagas. El uso de bioplaguicidas para el manejo de enfermedades debe ser planeado desde antes del establecimiento del cultivo, durante el manejo agronómico y en cada una de sus etapas fenológicas.

Aún cuando el conocimiento sobre otras alternativas para el control de plagas se ha mejorado, el uso de plaguicidas químicos todavía se mantiene alto en los países de Centro América, con consecuencias graves para el medio ambiente y la salud de los usuarios y consumidores.

En los últimos 10 años en Europa y en los Estados Unidos, se han desarrollado productos nuevos y métodos alternativos para combatir plagas y enfermedades sin productos sintéticos.

En América Latina, países como México, Colombia y Cuba han desarrollado también una notable gama de ofertas de productos no sintéticos sin embargo, en América Central, la disponibilidad de estos productos es muy limitada y los pocos productos que se consiguen son importados.

BIOPLAGUICIDA.

Los bioplaguicidas son agentes biológicos, sustancias activas o mezcla de sustancias de origen biológico utilizadas para disminuir, prevenir, combatir, controlar, regular, o repeler la acción de organismos que son plaga en cultivos de importancia agrícola.

CARACTERISTICA DE UN PATÓGENO COMO BIOPLAGUICIDA

Para tener oportunidad de tener éxito comercial como insecticida microbial, un patógeno debe ser fácil de producirse masivamente a bajo costo.

El factor más importante que afecta el costo del cultivo es si se requieren hospederos vivos o no. Bacillus thuringiensis, el entomopatógeno más exitoso producido en volumen, puede ser cultivado en medios de fermentación (una mezcla sin vida de sustancias nutritivas).

Otros aspectos de la producción, son la habilidad de un agente para crecer en medios líquidos o el desarrollo de métodos simples.

Cultivo de bacterias y de insectos

BIOPLAGUICIDAS Y LA INGENIERIA GENETICA

Los nematodos y microbios potencialmente pueden ser mejorados en diversas características, tales como la tasa de infectividad en un hospedero dado, rango de hospederos, letalidad y resistencia a plaguicidas. También es posible mejorar características que afectan a la producción, como el rendimiento de esporas o la tasa de crecimiento bajo las condiciones de producción. Gaugler et al. (1989) usaron la selección de laboratorio para reforzar el hallazgo del hospedero de Steinernema carpocapsae (Weiser) en 20-27 veces. Algunos hongos entomopatógenos han sido modificados genéticamente para la resistencia a fungicidas (Goettel et al., 1990). Se han modificado baculovirus para incrementar su velocidad para matar, insertando genes para producción de veneno (Bonning y Hammock, 1996; Cory, 2000).

La ingeniería genética puede ser usada para ampliar el espectro de hospederos de los patógenos. Por ejemplo, cepas de B. thuringiensis específicas para ciertos tipos de

hospederos (la subespecie kurstaki para Lepidoptera, la subespecie israelensis para Diptera y la subespecie tenebrionis para Coleoptera) pueden ser manipuladas de manera que los rangos de hospederos de varias cepas sean combinados (Crickmore et al., 1990; Gelernter, 1992) en un solo organismo. Aunque esto ya ha sido efectuado, ningún producto modificado ha tenido todavía un éxito dramático.

COMPATIBILIDAD DEL PATÓGENO CON EL SITIO DE APLICACIÓN

Las condiciones físicas en el sitio de aplicación pueden afectar la eficacia de los entomopatógenos. En general, algunas de estas limitaciones son características de grupos completos: los nemátodos se secan fácilmente, los hongos necesitan condiciones húmedas para la germinación de las conidias, los virus son degradados en pocos días por la luz ultravioleta. Para ser apropiado para el uso propuesto, un patógeno debe ser tolerante a las condiciones encontradas comúnmente en los sitios de aplicación. Por ejemplo, los nemátodos son más adecuados para ser usados en ambientes húmedos como el suelo y dentro de tejidos vegetales, para el control de minadores de hojas o de barrenadores. También existe variación entre especies en grupos de patógenos que pueden afectar la conveniencia en sitios particulares de aplicación.

La especificidad asegura que los patógenos afectarán solamente a las plagas a controlar y que entonces sería fácil integrarlos a los sistemas de manejo de plagas.

Cuando la especificidad del hospedero es demasiado alta, el control puede ser demasiado pequeño para sostener la producción comercial, excepto cuando la plaga sea de gran importancia en un cultivo sembrado en áreas extensas.

EFECTOS DE LOS FACTORES AMBIENTALES

En el campo, la eficacia del bioplaguicida estará afectada por factores que cambian su cubrimiento, la sobrevivencia del patógeno o la infectividad. La paja, por ejemplo, reduce la movilidad de los nemátodos aplicados en agua sobre el césped (Georgis, 1990), reduciendo el número de nemátodos que alcanzan las larvas de escarabajos en la zona radicular. Los doseles densos o las hojas peludas pueden reducir las tasas de deposición de los productos sobre las hojas, reduciendo su efectividad. La sobrevivencia de muchos tipos de agentes microbiales es reducida por la luz ultravioleta o la resequedad excesiva. En una prueba de campo en el Reino Unido, más de dos tercios de los granulovirus aplicados en repollos contra P. rapae fueron desactivados en un solo día (Tatchell y Payne, 1984). El grado en que los patógenos que contactan hospederos tienen éxito en infectarlos, dependerá del agente aplicado, la formulación y las condiciones físicas al tiempo de la aplicación. Muchos hongos, por ejemplo, deben tener alta humedad por un período crítico después de que las esporas llegan al hospedero para que las conidias germinen y penetren el integumento (Connick et al., 1990). Ya que el clima es una cuestión local, las pruebas de campo deben ser efectuadas donde la plaga va a ser controlada.

CLASIFICACION DE LOS BIOPLAGUICIDAS:

A. Bioplaguicidas a base de microorganismos y sus productos:1. Virus2. Bacterias3. Hongos

B. Bioplaguicidas a base de macroorganismos4. Insectos entomófagos5. Nematodos entomopatógenos

I. VIRUS:

Todos los virus usados como insecticidas microbiales son baculovirus. Los grupos contenidos en los baculovirus incluyen los nucleopoliedrovirus (NPV) y los granulovirus (GV). Estos virus del ADN son patógenos intracelulares obligados y atacan solamente artrópodos.

Cuerpos de inclusión del SpocNPV (barra: 10 μm).

Ciclo de infección del NPV

Los baculovirus entran a los hospederos cuando las larvas consumen alimento contami-nado. El alto pH del intestino medio del insecto disuelve la proteína de los cuerpos de oclu -sión de los NPV, liberando viriones. Las cubiertas del virión se fusionan con las membranas celulares de los microvilli del intestino y los nucleocápsidos entran a las células hospederas. Los nucleocápsidos infectan el núcleo de la célula del intestino medio, el cual es el sitio primario de infección, donde ocurre la replicación viral y es producida la progenie del virión. Estos viriones adquieren una envoltura y entran al hemocele.

En el hemocele, la infección es causada por una forma no ocluida de virus (llamada “virus con yemas”). Las larvas de Lepidoptera y las de moscas sierra (Hymenoptera) son los hospederos comunes de los baculovirus NPV. Después de la infección inicial en el intestino medio, los baculovirus ocasionan infecciones secundarias en muchos otros tejidos de las larvas de lepidópteros (cuerpo graso, hipodermis, tráquea, células sanguíneas) en la mayoría de los hospederos, y los viriones producidos en estos sitios secundarios están ocluidos con la matriz de proteína. En contraste, en las larvas de moscas sierra, los nucleopoliedrovirus infectan solamente el tejido del intestino medio y la progenie viral de este tejido está ocluida. Por tanto, las larvas de moscas sierra pueden arrojar viriones ocluidos en las heces, reforzando la transmisión a otras larvas de moscas sierra. Por su parte, las larvas de Lepidoptera solamente son infecciosas después de morir y los cadáveres en desintegración liberan viriones ocluidos.

Las larvas infectadas del hospedero continúan alimentándose pero a tasas menores, hasta unos pocos días antes de morir.

CULTIVO MASIVO DE VIRUS DE INSECTOS

Los virus, como patógenos obligados, sólo pueden desarrollarse en hospederos vivos ya sea en animales intactos o en cultivos de células vivas. Las larvas hospederas son criadas en copas con dieta artificial y son infectadas rociando virus sobre la dieta, una semana después que los huevos del hospedero son agregados a las copas de dieta. Al final de la segunda semana, la mayoría de las larvas ya murieron. Los cadáveres se colectan, homogenizan, se cuelan a través de estopilla y se cosechan las partículas virales por centrifugación. Las tasas óptimas de inoculación viral pueden ser determinadas comparando campos de una serie de diferentes dosis virales por copa. Las dosis menores pueden no infectar a todas las larvas. Las dosis altas matan a las larvas todavía pequeñas, reduciendo el rendimiento de virus por larva.

ALMACENAMIENTO DE VIRUSEn general, los cuerpos de oclusión de la mayoría de los NPV son estables al congelarse o refrigerarse y pueden permanecer viables por años.

II. BACTERIAS:

Las bacterias más patogénicas entran a sus artrópodos hospederos cuando ingieren alimento contaminado. Tales bacterias se multiplican en el tracto digestivo, produciendo enzimas (como la lecitinasa y las proteinasas) y toxinas, las que dañan las células del intestino medio y facilitan la invasión del hemocele. El curso exacto de los eventos que siguen a la infección varía con el tipo de bacterias. En general, después de que invaden el hemocele, se multiplican y matan al hospedero por septicemia, toxinas o por ambas causas. En muchos casos, antes de morir los hospederos pierden el apetito y dejan de alimentarse. Los hospederos enfermos pueden descargar heces aguadas o vomitar. Los insectos que mueren por bacterias a menudo se oscurecen y su cuerpo se torna flácido. Los tejidos pueden hacerse

viscosos y tener olor pútrido. Las especies de Photorhabdus y Xenorhabdus, asociadas con nemátodos que atacan insectos, causan que los hospederos se tornen rojos u otros colores característicos y carecen de olor pútrido.

El hemocele, para muchos tipos de bacterias, es el sitio característico para la infección en los artrópodos.

Existen casi 100 especies de bacterias entomopatógenas que hacen su efecto naturalmente, sin embargo la más conocida, estudiada y utilizada es Bacillus thuringiensis.

BACTERIAS ENTOMOPATOGENAS

Bacillus thuringiensis (Bt)

Por sus eficientes efectos, es utilizado como bioinsecticida comercial en distintos países contra numerosos insectos, principalmente orugas, escarabajos, larvas de moscas.

Como todos los miembros del género Bacillus puede formar endoesporas. Pero a diferencia del resto, la endospora del B. thuringiensis presenta en su interior una estructura romboidal conocida como cristal paraesporal, y que consiste en una proteina cristalizada.

Cristales paraesporales purificados de B. thuringiensis (fuente Microbiology Bytes).

B. thuringensis puede encontrarse en la superficie de las plantas, generalmente como esporas. Junto con la materia vegetal la oruga engulle las esporas de la bacteria. Una vez que llega al tracto digestivo, se encuentran con un pH alcalino que provoca la disolución y activación de la proteína cristalizada. Esta proteína es un tipo de enterotoxina, a la que se la denomina como toxina Cry. La toxina se une a las células del tubo digestivo destruyéndolas y causando la muerte del insecto. Ahora la espora bacteriana se encuentra en el interior de

un cadáver, lo que significa que tiene abundante comida disponible, por lo que puede germinar, multiplicarse y volver a formar nuevas esporas.

Esta bacteria ha demostrado ser muy específica, siendo inocuo para otros insectos como la abeja y no se ha visto resistencia al mismo por parte de las plagas. El inconveniente principal observado en el uso de Bt, consiste en el tiempo que puede tardar para dejar muerto al insecto (hasta una semana).

Variedades de Bacillus thuringiensis:

Bacillus thuringiensis var. aizawai: Usado generalmente para el control de Lepidopteros, como el Spodoptera frugiperda en Maiz.

Bacillus thuringiensis var. israelensis: Para manejo de Dípteros (mosquitos).

Bacillus thuringiensis var. kurstaqui: Para el manejo de Lepidópteros.

Bacillus thuringiensis var. tenebrionis: Para manejo de Coleópteros.

Otras especies de Bacillus:

Bacillus popilliae and Bacillus lentimorbus: Los escarabajos asesinados por estas bacterias, toman un color blanquecino, cuyas enfermedades son llamadas enfermedades lechosas.

Las esporas y toxinas de Bacillus thuringiensis son estables a temperatura ambiental y no requieren refrigeración (Glare y O’Callaghan, 2000).

CRÍA MASIVA DE BACTERIAS

Paenibacillus popilliae es interesante porque ataca al escarabajo japonés, una plaga impor-tante del césped y de plantas ornamentales. Sin embargo, no produce esporas cuando crece en medios artificiales (Stahly y Klein, 1992). Por tanto, células vegetativas del patógeno son cultivadas en medios artificiales o se colectan las esporas de larvas silvestres infectadas que deben ser inyectadas en el hemocele de una larva viva para producir esporas (Dulmage y Rhodes, 1971). Esto hace que el producto sea caro, inhibiendo su uso comercial a gran escala. En contraste, B. thuringiensis puede ser cultivada fácilmente en medios artificiales líquidos que contengan harina de pescado, sólidos de maíz remojados en licor, melaza o harina de semilla de algodón. Las esporas bacterianas y las toxinas asociadas pueden ser recobradas por filtración, centrifugación o precipitación. La producción típicamente se hace en fermentadores de 40,000 a 120,000 litros, produciendo grandes cantidades (Federici, 2007).

La habilidad de producir Bacillus thuringiensis B. en un fermentador líquido en pequeña escala. La producción comercial se hace en tanques de hasta 120,000 litros.

Aunque es posible la producción de B. thuringiensis israelensis (Bti) (el cual infecta larvas de zancudos), en medios de fermentación, esta es relativamente costosa. Nuevos medios (Poopathi y Kumar, 2003; Prabakaran y Balaraman, 2006) han sido desarrollados para reducir significativamente el costo de producción, lo que la haría económico.

III. HONGOS

HONGOS ENTOMOPATOGENOS

Están basados principalmente en las conidias. La entrada al hospedero usualmente es a través del integumento. La mayoría de los hongos no invaden hospederos a través del aparato digestivo aún si las conidias son ingeridas. El rango de hospederos de los hongos varía desde el estrecho (pocas especies) hasta el amplio pero algunas especies con rangos amplios pueden contener una serie de patotipos más específicos.

Las infecciones fungosas empiezan después de que las conidias u otros estados infecciosos hacen contacto al azar con un hospedero susceptible, al ser movidos por viento, lluvia o animales o, en el caso de los bioplaguicidas, por la aplicación directa a la plaga. Enseguida del contacto, debe ocurrir la adhesión y germinación de las conidias en la cutícula del hospedero. Las propiedades físicas y químicas de la cutícula del insecto afectan este proceso, influyendo en el rango de hospederos del hongo. La adhesión de las conidias a menudo es ayudada por materiales mucilaginosos. La conidia, después de ser depositada en la cutícula del hospedero y bajo humedad apropiada, produce un tubo germinal que abre brecha en el integumento del hospedero. La penetración de la hifa (tubo germinativo) ejerce presión física sobre un área parcialmente degradada por la liberación previa de enzimas digestivas sobre la cutícula. La cutícula completamente endurecida presenta una barrera mayor a la penetración fungosa que la cutícula nueva, haciendo que los insectos sean más susceptibles después de una muda.

CICLO BIOLOGICO DE LOS ENTOMOPATOGENOS

El hongo se reproduce rápidamente después de entrar a la cavidad del cuerpo de un insecto y mata al hospedero.

Los hongos pueden crecer como hifas, cuerpos similares a levaduras y protoplastos sin paredes.

Después de que el hospedero muere, los hongos crecen como saprofitos dentro el cadáver, formando un extenso micelio. Los conidióforos emergen del cadáver bajo condiciones apropiadas de humedad y temperatura, y producen conidias.

Entre los hongos entomopatogenos más empleados como bioplaguicidas tenemos:

Metarhizium anisopliae

Protege una amplia variedad de cultivos incluyendo caña de azúcar, pastos, ornamentales y hortalizas, entre otros.Plagas que controla:“Cigarrita o Saltahojas Antillano” (Saccharosydne saccharivora) y Perkinsiella (Perkinsiella saccharicida) (Hom:Delphacidae).“Joboto o Gallina Ciega” (Phyllophaga sp) (Col:Scabaeidae).Gusano Cogollero (Spodoptera frugiperda) y Falso Medidor (Mocis latipes) (Lep:Noctuidae).Así como el Barrenador Coralillo (Elasmopalpus lignosellus) (Lep:Pyralidae).

Beauveria bassiana

Protege una amplia variedad de cultivos, incluyendo a la caña de azúcar, banano, plátano, palmito, hortalizas, ornamentales, café, cítricos, aguacate, helechos y piña, entre otros.

Plagas que controla:La “Langosta Voladora” (Schistocerca piceifrons).“Gusano Cogollero” (Spodoptera frugiperda) y el “Falso Medidor” (Mocis latipes) (Lep:Noctuidae).Chinches como Nezara viridula y Tibraca sp (Hem:Pentatomidae).La mosca blanca (Bemisia tabaci), trips del melón (Thrips palmi).Además hormigas, termitas y cochinillas.

Cadáveres esporulados de R. prolixus por efecto de B. bassiana

Fuente: [Cazorla et al., 2005b, c y Cazorla, 2006]

Aplicación del hongo Beauveria bassiana

Entomophthora virulenta

Cultivos que protege: algodón, banano, cítricos, flores, frijol, hortalizas, melón, tabaco, tomate.Plagas a controlar: Afidos (Aphis sp., Mysus sp.), trips (Frankiniella sp.), escamas (Pseudococcus sp., Orthezia sp.), saltahojas (Empoasca sp.).

Verticillium lecanii

Cultivos a proteger: aguacate, algodón, banano, cítricos, flores, frijol, guanábana, hortalizas, melón, soya, tabaco, tomate.Plagas a controlar: Mosca blanca (Bemisia sp., Trialeurodes sp.), chinche de encaje (Corytucha sp.), trips (Thrips palmi).

Paecilomyces fumosoroseus

Cultivos a proteger: pepino, tomate, hortalizas en general.

Plagas a controlar: mosca blanca (Bemisia sp., Trialeurodes sp.).

HONGOS FUNGICIDAS

Son hongos que colonizan la planta pero no causan una enfermedad, sino que protegen a la planta del ataque de otros hongos patógenos, y en ocasiones, incluso, está comprobado que fortalecen a la planta para poder tolerar situaciones extremas, como suelos muy pobres.

Gliocladium virens

Antagonista de patógenos del suelo mediante la producción de metabolitos como gliotoxina que tiene actividad antifungosa, presentando además un efecto de competencia por nutrientes.Su aplicación: incorporado al suelo en semilleros y campo.Cultivos a proteger: granos, pastos, ornamentales de flor y follaje, vegetales.Plagas a controlar: Pythium ultimun, P. aphanerdamatum, P. splendens, Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Sclerotinia minor, Fusarium oxysporum, Thielaviopsis sp.

Tricoderma spp.

Actúa mediante la ruptura de paredes hifales del hongo parásito, lo penetra con sus hifas y aprovecha nutrientes de éste y lo rompe. A su vez produce toxinas (tricodermin y harzianopiridona) causando antagonismo por fungistasis sobre hongos fitopatógenos y produce enzimas de tipo lítico que destruyen las paredes celulares de los esclerocios o estructuras de resistencia del hongo. Compite por nutrientes y la dominancia de la rizosfera.

Cultivos a proteger: café, papa, melón y hortalizas.Plagas que controla: Pythium spp, Fusarium spp., Rhizoctonia solani y Sclerotium rolfsii, Stemphylium vesicarium.

Strobilurus tenacellus

Fungicida biológico cuyas propiedades se basan en la inhibición de la respiración mitocondrial en hongos, impidiendo la transferencia de electrones entre el citocromo b y el c1. Posee acción antiesporulante contra un amplio rango de enfermedades.Su aplicación se da por aspersión manual o de tractor, calibrar bien el equipo para asperjar la dosis correcta.Cultivos a proteger: café, maní, melón, sandía, pepino, tabaco, liliáceas tales como ajo, cebolla; rosas y ornamentales en general.Plagas a controlar: Colletotrichum coffeanum, Mycena citricolor, Pseudoperonospora cubensis, Erysiphe sp., Fusarium spp., Alternaria spp., Peronospora spp., Cercospora spp., Botrytis alli.

HONGOS NEMATICIDAS

Muchos de los hongos antagonistas presentan actividad quitinolítica o capacidad para degradar la quitina, complejo proteínico presente en la capa media de la pared del huevo del

nemátodo. Esta proteína es un componente importante de la capa media del cascarón o pared del huevo de los nemátodos.

Paecilomyces lilacinus

Fue observado por primera vez en asociación con huevos de nemátodos por Lysek en 1976 (Stirling, 1991) parasitando hembras y huevos. Además, encontró que la habilidad de P. lilacinus controlando el nemátodo aumenta cuando este se integra a un material orgánico. Paecilomyces lilacinus actúa como un buen colonizador de raíz y competidor de rizósfera (Chen et al., 2000 b). El pH del suelo no tiene efecto en la actividad nematicida de P. lilacinus.

Khan et al. (2001) reportaron que al agregar al suelo P. lilacinus y Trichoderma harzianum, que son hongos nematófagos, junto al substrato orgánico se reduce la población del nemátodo nodulador y aumenta el vigor de la planta (Khan et al., 2001).

Myrothecium sp.

El hongo Myrothecium verrucaria, produce uno o mas metabolitos biológicamente activos en diversos medios de fermentación. Tanto el hongo como sus metabolitos tienen actividad nematicida y, de este modo, evitan el daño a las plantas producido por nematodos y controlan el crecimiento de los nematodos.

CRÍA MASIVA DE HONGOS

Los micoplaguicidas son elaborados con especies que pueden crecer en medios sin vida. La mayoría de las especies deben ser producidas en medios sólidos, el hongo crece a nivel superficial y produce conidias en hifas aéreas. Alimentos naturales como el arroz o el salvado son medios de cultivo adecuados. Las conidias son cosechadas lavando los cultivos de hongos con agua destilada. El control efectivo con hongos de plagas típicamente requiere de 105 a 106 conidias/cm2 de superficie foliar/ cm3 de suelo. La producción de esta cantidad de conidias consume de 10-15 kg de sustrato de cultivo/ha (Federici, 2007), siendo costoso el tratamiento en áreas grandes de cultivos de campo (Feng et al., 1994).

La producción de hongos en medios sólidos carece de una economía a escala satisfactoria o del potencial para la automatización. Solamente pocas especies como Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin e Hirsutella thompsonii F. pueden esporular en cultivos sumergidos (Dulmage y Rhodes, 1971; van Winkelhoff y McCoy, 1984). Este problema puede ser parcialmente resuelto por un proceso de cultivo en dos pasos, en el que los cultivos sumergidos son usados primero para producir una gran cantidad de micelio, la cual es después colocada en medio sólido para obtener conidias (McCoy et al., 1988).

Un método alternativo para la producción comercial de hongos entomopatógenos involucra productos basados en fragmentos miceliares o blastosporas, los cuales pueden ser producidos fácilmente en medio líquidos. Este enfoque ha sido explorado con H. thomp-

sonii y se ha desarrollado un proceso patentado en el que el micelio puede ser producido en cultivo sumergido, y después secado y almacenado en refrigeración hasta que vaya a ser aplicado (McCoy et al., 1975; McCabe y Soper, 1985). Se han desarrollado medios nuevos para la producción de blastosporas de Paecilomyces fumosoroseus (Wize) Brown & Smith. Este sistema de producción presenta una serie de características favorables, incluyendo tiempos cortos de fermentación y altos rendimientos de blastosporas estables que permanecen viables e infecciosas después de secarse (Jackson et al., 2003).

Las gotas finas tienen un mejor efecto que las gruesas y un tamaño uniforme de las gotas puede aumentar el efecto de las aplicaciones

IV. INSECTOS ENTOMOFAGOS

La utilización de enemigos naturales como herramienta complementaria para la reducción de poblaciones plaga.

Los enemigos naturales son seres vivos que causan la muerte o provocan algún perjuicio al normal desarrollo de una especie. Según el tipo de interacción entre enemigos naturales e insectos plagas, perjudican a la otra especie a través de la predación o el parasitismo.

Los insectos entomófagos son considerados en dos grupos:

LOS PREDADORES, típicamente activos y de ciclos de vida prolongados, que capturan, matan y devoran rápidamente a otros insectos más pequeños.

Los insectos depredadores se presentan en muchos órdenes, principalmente en los órdenes Coleóptera, Odonata, Neuroptera, Hymenoptera, Diptera y Hemiptera. Los insectos depredadores se alimentan en todos los estados de presa: huevos, larvas (o ninfas), pupas y adultos. Desde el punto de vista de los hábitos alimenticios existen dos tipos de depredadores, los masticadores (ej. Cochinitas, Coccinellidae) y escarabajos del suelo (Carabidae) los cuales simplemente mastican y devoran sus presas, y aquellos con aparatos bucales succionadores que chupan los jugos de sus presas (ej. chinches asesinos, Reduviidae), larvas de crysopa (Chrysopidae), larvas de las moscas.

(Syrphidae), etc. El tipo que se alimenta por medio de la succión generalmente inyecta una sustancia tóxica que rápidamente inmoviliza la presa. Muchos depredadores son ágiles, feroces cazadores, y activamente capturan sus presas en el suelo o en la vegetación como lo hacen los escarabajos, las larvas de

crysopa y los ácaros, o los cazan en vuelo, como las libélulas y las moscas de la familia Asilidae.

PARÁSITOS, generalmente poco activos y de ciclos de vida cortos, que viven sobre o dentro de otros insectos (llamados hospederos) de los cuales obtienen su alimento, generalmente durante el estadio larval del parásito.

La mayoría estos insectos son parasitoides solamente en su estado inmaduro (larval) y llevan una vida libre en su estado adulto. Usualmente consumen todo o casi todo el cuerpo de su huésped y luego pupan, ya sea al interior o al exterior del huésped. El parasitoide adulto emerge de la pupa y se inicia así la próxima generación buscando activamente nuevos huéspedes en los cuales depositar sus huevos. La mayoría de los parasitoides adultos requieren de alimento suplementario tales como miel, polen o néctar. Muchos se alimentan de los fluidos del cuerpo de sus huéspedes, como ya mencionamos anteriormente. Otros como adultos requieren sólo de agua.

V. NEMATODOS PARA EL CONTROL DE INSECTOS

Los nematodos que atacan a los insectos son gusanitos microscópicos que penetran en el cuerpo del insecto a través de la boca, ano y también por la piel.Los insectos atacados por los nematodos, al inicio se ponen de color rojo o plomo y luego negro. Después de dos semanas salen a través del cuerpo del insecto miles y miles de nematodos jóvenes en busca de nuevos insectos para atacarlos.

Los nemátodos entomopatógenos son altamente letales para los insectos, de extremada importancia en el manejo de pestes del suelo y seguros para las plantas. Ejemplos de estos son los géneros Steinernema y Heterorhabditis, los cuales pueden ser encontrados en forma natural en el suelo parasitando insectos.

En los nemátodos esteinernemátidos y los heterorhabdítidos, la penetración del hospedero es un proceso activo en el que los juveniles directamente entran por la boca, ano o los espiráculos, o usan proteasas para penetrar el integumento. La infección del nemátodo es dentro del hemocele. La infección produce relativamente pocos signos externos antes de la muerte. Los efectos internos, sin embargo, pueden ser severos.

Los Steinernematidae y los Heterorhabditidae matan a sus hospederos en dos o tres días, un tiempo mucho más corto que en los otros grupos de nemátodos. Esto ocurre porque tienen bacterias simbióticas en el intestino (Xenorhabdus spp., Photorhabdis spp.) que matan a los hospederos por septicemia (Burnell y Stock, 2000). Los nemátodos juveniles infecciosos alcanzan el hemocele al penetrar la pared del intestino medio o el integumento del hospedero.. Además son de fácil aplicación, se puede usar cualquier equipo de los usados normalmente en la agricultura.

Para controlar un picudo de la raíz de los cítricos (Diaprepes abbreviatus L.), los nemátodos pueden ser aplicados a través del sistema de riego, usando microaspersores en la base de los árboles, los que colocan a los nemátodos directamente sobre la zona radicular. (Fotografía cortesía de Steve LaPointe, USDA-ARS.)

Otro Nemátodo de Interés

Phasmarhabditis hermaphrodita, es un nemátodo, comercializado en Reino Unido, utilizado para el manejo de babosas y caracoles. Ha sido encontrado en hierbas, trigo y oleaginosas.

Se ha recomienda para el control de más de 13 especies de moluscos. Sería de mucha trascencencia, estudiar este patógeno en el control de Ampularia glauca, en el cultivo de arroz.

CRÍA MASIVA DE NEMÁTODOS ENTOMOPATÓGENOS

Todos los nemátodos pueden ser criados en hospederos vivos. Por ejemplo, los heter-orhabdítidos y los esteinernemátidos, los grupos de mayor interés comercial, pueden ser criados en larvas de la polilla mayor de la cera Galleria mellonella (L.). Se han descrito los métodos de cría de los insectos hospederos, incluyendo la infección por los nemátodos, la cosecha y el almacenamiento de los juveniles de dichas familias (Dutky et al., 1964; Woodring y Kaya, 1988; Lindegren et al., 1993). Los nemátodos son cosechados al per-mitirles nadar lejos del cadáver del hospedero, dentro de un dispositivo de recolección. Este sistema es relativamente caro, con un costo de cerca de un dólar de EU (de 1990) por cada millón de juveniles infecciosos. Para la producción comercial de nemátodos heterorhabdítidos y esteinernemátidos pueden usarse medios no vivos en sistemas automatizados, a gran escala. Glaser et al. (1940) fueron los primeros en tratar de criar a gran escala estos nemátodos en medios no vivos. Tales medios deben (1) usar ingredientes estériles para evitar la indeseable contaminación bacteriana, (2) retener la bacteria simbiótica específica del nemátodo (Xenorhabdus spp., Photorhabdus spp.), y (3) proporcionar todos los nutrientes necesarios para el crecimiento (Lunau et al., 1993).

Históricamente, existían tres retos para el desarrollo a gran escala de la cría eficiente de nemátodos: (1) identificar nutrientes baratos, (2) identificar las condiciones del cultivo que promovieran altos rendimientos, y (3) usar medios de cultivo líquidos en lugar de

El cultivo, es muy difícil dar unas normas genéricas, pues unas especies son de regadío y otras de secado. De todas formas, deben implantarse en terrenos sueltos, con un minimo de profundidad de 20cm. normalmente bien mullidos, exentos de malas hierbas, debe tener un buen drenaje pues suelen ser sensibles a la asfixia radicular.

Deberá hacerse un abonado de fondo cuando se vaya a implantar la especie correspondiente y cuando se de por agotado ese cultivo, es muy conveniente hacer una rotación del mismo para reponer los elementos nutrientes adecuados, procurando que no sean de la misma especie.

PLANTAS BIOCIDAS

Plantas biocidas son vegetales (raíz, tallo, hojas, flores y semillas) que por sus características propias de astringentes, grado de pulgencia (picante, repugnante), amargos y productos químicos de su esencia controla todo el complejo de plagas y enfermedades de cultivos dependiendo de su variedad y dosis correspondiente.

Las plantas biocidas procesadas como veremos más adelante sirven de abono, de alimento radicular y foliar; son funguicidas (mata hongos) e insecticidas (mata insectos); tienen propiedades hormonales y otros reguladores de crecimiento, etc.

Principales plantas biocidas

I. AJÍ.- El ají actúa por ingestión e inhibiendo el apetito de los insectos. Ejerce una acción insecticida, repelente y antiviral. Sus principios activos se presentan mayormente en la cáscara y en las semillas. Controla pulgones, ácaros, chandritas, mosca blanca, mosca minadora, larvas, gorgojos, gusanos, cogollero, y otros; mejora la vida del suelo y hacen resistentes a las enfermedades de origen viral (agentes infectantes).

Fórmulas:

1. Macerar o machacar 500 gramos de ají seco, adicionar 1 litro de agua y dejar reposar 24 horas, filtrar y mezclar en 20 litros de agua, 1 cucharadita de jabón (no detergente).

2. Para inhibir algunos virus se masera 500 gramos de hojas y flores frescas en un litro de agua, luego filtrar y diluir en 20 litros de agua; adicionar 1 cucharadita de jabón (no detergente).

3. Mezclar 100 gramos de ají seco molido y una cucharadita de jabón (no detergente) en un litro de agua, luego se filtra y se diluye en 5 litros de agua.

Es necesario no usar soluciones muy concentradas por que puede quemar al cultivo. El ají libera una toxina que actúa como repelente, inhibidor de ingesta e incluso como inhibidor de virus. Entre plagas que controlan se encuentran áfidos, pulgones, hormigas, orugas, escarabajo de la papa, gorgojo del arroz, polilla de la col y plagas de almacén.

II. AJO.-Los insecticidas de ajos controlan y repelen pulgones, áfidos, chinches, moscas, zancudos, nemátodos y hasta hongos y bacterias. En cultivos diferentes a flores se puede utilizar detergentes biodegradables como adherentes.

Formulas:1. A 100 gramos de ajos macerados disuelto en ½ litro de agua se adiciona 10 gramos

de jabón (no detergente), 2 cucharaditas de aceite mineral. La mezcla se conserva tapada durante 24 horas, luego se filtra y se diluye en 20 litros de agua para aplicación inmediata.

2. Macerar 500 gramos de hoja de ajo y remojar en 10 litros de agua, colar y aplicar inmediatamente.

3. 500 gramos de ajos macerado se mezcla con un litro de agua se deja reposar 24 horas y se le agrega 9 litros de agua jabonoso.

4. Macerar o mezclar 500 gramos de ajos, 500 gramos de ají en 2 litros de agua. Dejar 24 horas en reposo, filtrar, diluir en 6 litros de agua.

III. CEBOLLA.- Estas preparaciones se emplean para controlar áfidos, pulgones, ácaros y algunas enfermedades causadas por hongos y bacterias.

Formulas:

1. Macerar o machacar 500 gramos de bulbo de cebolla hasta obtener jugo, mezclar con 50 litros de agua y 50 gramos de jabón (no detergente). Aplicar esta mezcla 3 veces al día durante 3 días temprano o al atardecer.

2. Macerar o machacar 500 gramos de hojas de cebolla, colocarlas en remojo en 10 litros de agua, colar, adicionar 20 gramos de jabón (no detergente). Aplicar inmediatamente.

IV. COLA DE CABALLO.- Es una planta de uso medicinal, empleadas también en forma orgánica como fungicida para controlar hongos en tomate, papa, ají y en solanáceas en general.

Formulas:

1. 500 gramos de hierba fresca de cola de caballo se hierve 10 litros de agua. Enfriar, colar y agregar una cucharadita de jabón (no detergente). Se emplea contra hongos fumigando cada 2 semanas.

2. Como funguicida para otros cultivos se maceran 500 gramos de hierba fresca en 5 litros de agua, dejando reposar durante 2 horas, colar y diluir en 50 litros más de agua jabonosa. Se aplica en días soleados en la mañana o al atardecer.

V. GUANÁBANA

Fórmulas:

1. Las semillas molidas se emplean como larbicidas, insecticidas y repelente de cucarachas y chinches. Mezclado este polvo con azúcar se colocan como cebo.

2. Secar y pulverizar 500 gramos de semilla, mezcladas con 10 litros de agua, dejar reposar 24 horas y fumigar los cultivos para controlar insectos, parásitos en animales y piojos en el hombre.

VI. HIERBA BUENA.- Es excelente insecticida para repeler palomillas en tomate. 500 gramos de hojas secas pulverizadas se pone en infusión en 10 litros de agua, dejar reposar durante 24 horas luego se filtran y se adicionan 90 litros de agua y una

cucharada raspada de jabón (no detergente). Esta infusión controla gorgojos del arroz y de la harina; los áfidos, pulgones, piojos y ácaros.

VII. MUÑA.- Macerar 48 horas agregar agua destilada resulta compuesto que mata larvas en 72 horas.

El aceite de la muña, arbusto andino, conserva lozana a las papas por el término de un año; es decir, no se deshidrata o sea detiene su envejecimiento. Beber el sumo de la muña o consumir por ingesta en la dieta alimentaria retardaría la vida de los humanos. El follaje de esta planta es usada, desde nuestros ancestros, para conservar las papas, ollucos, ocas, mashuas, los queso y otros productos en las zonas andinas.

VIII. MAGUEY (Azul o blanco), macerado controla al pulgón negro que ataca a la alfalfa.

IX. MOLLE.- Tiene la misma propiedad que el ají, se usa el mismo procedimiento en ambas formas, la hojas debe ser tocada por las mañanas. Sus frutos son nematicidas. Se comenta que nuestros pasados, los Incas, sembraban las papas cubiertas con hojas de molle para evitar las plagas y enfermedades.

X. MANZANILLA.- El macerado de la manzanilla es efectivo contra enfermedades de plantas especialmente cuando las plantas están jóvenes. Controla la pudrición del cuello en plántulas de invernadero.

Formulas:

1. 500 gramos de plantas frescas con flores se dejan en remojo durante 24 horas en 5 litros de agua, luego se filtra y se agrega una cucharadita de raspada de jabón. Esta mezcla controla pulgones, hongos, pudriciones de cuello de la raíz de las plántulas y vegetales jóvenes.

XI. ORÉGANO.- Hervido de 12 a 15 minutos es un insecticida orgánico.

XII. PEPA DE GUANABANO.- Molida y macerada mas agua hervida controla y elimina piojos en humano, caprinos y vacunos.

XIII. PEPA DE ZAPALLO Y MUÑA.- Controla en colesterol y parásitos en humanos. Es insecticida, conserva la hidratación en los frutos (la pepa de zapallo debe ser molida).

XIV. PAPAYA.- Las hojas de papaya se utiliza para controlar hongos porque sus principios activos tienen efectos fungicidas (mata hongos), especialmente para control de roya.

Fórmulas:

1. Macerar o machacar 500 gramos de hojas frescas y adicionar 1 litro de agua, colar y mezclar con 5 litros de agua jabonoso.

2. Colocar 500 gramos de hojas de flores frescas en 1 litro de agua durante 20 minutos al fuego hasta que hierba, dejar enfriar y colar. Este extracto mezclado con 20 litros de agua y 40 gramos de jabón se fumigar a las hojas que presentan hongos.

XV. ROTANONA.- Se halla en el barbasco, ajo, ortiga y las raíces de las leguminosas en las raíces de los pallares, y en las sarandajas. Controla los pulgones, ácaros, arrabiatado de las uvas y gusanos, en 24 a 48 horas.

Fórmulas

1. 250 gramos de rotanona y raíces de leguminosas por cilindro de agua para una hectárea (efecto residual 7 a 8 horas)

XVI. OTRAS PLANTAS BIOCIDAS: Chinamon, Eucalipto, Canela, Diente de León (amargón), Tara (pepa), Pepa de uva, cardosanto, Ortiga, Chamico, Pepa de Palpa, Hojas de Alcachofa, Canchalagua, y otros.

REFERENCIAS:

http://www.cipotato.org/publications/pdf/002790.pdfhttp://www.espatentes.com/pdf/2068919_t3.pdfhttp://agronomord.blogspot.com/2008/07/nemtodos-en-el-manejo-de-plagas.htmlhttp://www.agroeco.org/doc/chap7_control_biologico1.htmhttp://www.avocadosource.com/books/vandriescherg2007/VanDriescheRG2007_SEC09.pdfhttp://proamo.org/biblioteca/bioplaguicidas/guiaIngredientes.pdf