Cultivos con control biológico

Control biológico

El control biológico es el proceso a través del cual los agricultores buscan la reducción y el control de plagas, insectos, malezas y enfermedades que atacan cultivos como el de la caña de azúcar, aguacate, caña panelera, maíz, arroz y flores, entre otros.

La protección de la agricultura contra las plagas y las enfermedades es de suma importancia económica y social. Las infecciones asociadas a fitopatógenos son responsables del 20 al 40% del total de pérdidas en producción ocasionadas por enfermedades en plantas. A nivel mundial estas pérdidas se calculan en alrededor de 40 billones de dólares (Roberts et al, 2006; Savary, Ficke, Aubertot & Hollier, 2012).

En cuanto al impacto social algunos patógenos han causado grandes tragedias como la hambruna de Irlanda en 1840 ocasionada por la pésima cosecha de patata debido a la infestación por Phytophtora infestans o la escasez de arroz por la llamada mancha parda generada por Helmintospoium oryzae en la década de 1940 en Bengala (hoy localizada en la República de Banglades e India). En Colombia recientemente los casos de añublo bacteriano de la panícula del arroz, causado en 2007 por Burkholderia glumae tuvieron un efecto económico negativo en extensas zonas del país.

En la primera mitad del siglo XX el control biológico tuvo un gran auge, pero su desarrollo se ralentizó por la aparición de los insecticidas sintéticos (control químico) más baratos, efectivos y de efecto rápido contra las plagas. Sin embargo, el uso de una mayor cantidad de agroquímicos (en concentración, dosis o diversidad) ha provocado efectos adversos para el medio ambiente.

Entre los efectos negativos encontramos la contaminación de suelos y fuentes hídricas, para la salud humana por exposición directa y prolongada a los agroquímicos, la reducción de la biodiversidad de microorganismos e insectos benéficos para el cultivo, que son susceptibles a las moléculas que conforman el producto biocida tras la aplicación del químico (Ab Rahman, 2018). Además, los pesticidas tienen capacidad de transferirse en parte a los frutos y cereales que serán consumidas por el hombre.

Este conjunto de efectos desfavorables ha generado la necesidad de utilizar estrategias que sean menos agresivas y contaminantes para controlar las plagas. Así mismo, los consumidores han adquirido una mayor conciencia sobre la necesidad de alimentarse con productos con menor carga de contaminación de agentes químicos y por tanto exigen frutas y verduras más sanas. Estas condiciones han provocado que el control biológico adquiera cada vez más relevancia para los agricultores.

Ventajas

Por lo general el control biológico no tiene efectos colaterales sobre otros enemigos naturales de las plagas, evita la aparición de parásitos o insectos dañinos secundarios o su resurgimiento y no produce desequilibrios en los ecosistemas.

Una de sus mayores ventajas consiste en reducir de manera muy significativa el uso de insecticidas químicos, disminuyendo la traza de contaminantes de origen artificial en los frutos y en los alimentos vegetales. Esta es una exigencia de los mercados internacionales, en especial de la Unión Europea y los Estados Unidos, destino preferido para este tipo de exportaciones.

Según el entomólogo argentino Juan Carlos Gamundi, “mediante el control biológico, en algunas producciones, se alcanzan los mismos rendimientos que con los insecticidas químicos, pero con tres veces menos de principios activos y de impacto ambiental, además de un costo reducido”.

Sin embargo, para su aplicación expertos subrayan que se requiere un conocimiento profundo de todas las variables que influyen en el ecosistema. Una vez evaluado el nivel de infestación se cuenta con una batería de herramientas aplicadas en solitario o combinadas, como la liberación de depredadores y parasitoides, la selección de cepas de microorganismos eficientes para combatir ciertas enfermedades vegetales, la solarización, las enmiendas y las rotaciones de cultivos, entre otras.

Control biológico: estrategias

Existen 3 estrategias principales en el método de control biológico que se incorporan comúnmente en una táctica de Manejo Integrado de Plagas (MIP):

1. Control biológico clásico

(o de importación) que consiste en la introducción de un enemigo natural (especie exótica) a un ambiente determinado con el fin de que se establezca de manera permanente y pase a formar parte de la zona donde fue liberado. Normalmente esta estrategia se utiliza en ambientes estables como bosques, áreas naturales, cultivos frutales o forestales.

2. Control biológico aumentativo

es el incremento exponencial de la cantidad de enemigos naturales de la plaga. Es decir, el insecto controlador es criado en laboratorios y liberado en grandes cantidades varias veces al año en el cultivo afectado.

3. Control biológico por conservación

tiene como fin, proteger y aumentar la población de enemigos naturales ya presentes en el entorno, incluyendo diferentes medidas tales como la reducción de la intensidad de los cultivos y el aumento en la complejidad del ecosistema y la diversificación de plantas y hábitats.

El nombre de las estrategias de control biológico puede variar de una entidad a otra, entre investigadores o entre países. Algunos llaman a las dos últimas estrategias inductiva e inoculación respectivamente. (Unruth, 1993)

Teniendo en cuenta lo anterior, ¿Cómo podemos definir cuál de las tres estrategias es la más adecuada? Esto depende del origen de la plaga o enfermedad, otras soluciones ejecutadas que en su momento formaron parte del plan de tratamiento, las condiciones ambientales locales, los sistemas agrícolas y prácticas utilizadas, entre otras.

Melo, citado en el libro “Servicios Ecosistémicos: un enfoque introductorio con experiencias del occidente colombiano”, señala:”La estrategia que se adopte va a permitir que se controlen las especies que están
causando daño a los cultivos; para ello se deben tener en cuenta diferentes aspectos como lo son: la identificación del agente causal de daño, las condiciones ambientales, las especies que habitan en la región y las áreas productivas que están alrededor de la zona a intervenir, entre otras.

Cada detalle que se tenga en cuenta proporcionará herramientas que contribuyan a disminuir el umbral de daño y potencializar la intervención natural que se logra con los insectos controladores (Melo, 1985).”

Puede encontrar este estudio en Control biológico.Capítulo 11: Servicios Ecosistémicos UNAD

control biologico por depredadores

Una multitud de insectos

En el mundo existen aproximadamente 1’004.898 especies de insectos formalmente descritas (Adler y Foottit, 2009). En nuestro país, según una ponencia de Germán Amat García (2011) “El número estimado de especies de insectos existentes en Colombia se puede acercar a las 320.000 especies”, esto es aproximadamente 31,8 % de las conocidas en el planeta.

Este número es provisional porque cada año se descubren especies nuevas con cierta regularidad y algunos de estos insectos brindan a los agricultores un valioso servicio al ser enemigos naturales de las plagas de los cultivos.

Estos organismos benéficos se dividen en dos grandes categorías: los depredadores, como la catarina (mariquita) que caza insectos presa y los parásitos, como algunos tipos de avispas y moscas que depositan sus huevos dentro de los insectos plaga y finalmente los matan.

control biologico: Diatraea controlada por parasitoide

Caña de azúcar atacada por Diatraea sp controlada con parasitoide

El caso de la caña de azúcar

La mosca Lydella minense es un ejemplo de organismo benéfico utilizado como control biológico. Es un parasitoide presente en el Valle del Cauca que contribuye a controlar la plaga de la larva Diatraea sp. o barrenador de la caña de azúcar. La larva de la Diatraea sp se alimenta de los nudos y entrenudos de la caña lo cual impide su crecimiento y disminuye la cosecha.

A través de su olfato, la Lydella minense percibe los excrementos de la Diatraea sp que va perforando el tallo. Una vez ubican la larva de la Diatraea las moscas ponen sus huevos en las hojas o tallos y desde allí sus magoots (pequeñas larvas) penetran en el gusano hasta devorarlo por completo. Así matan la plaga, dejando el tallo libre para crecer. Una vez puesto sus huevos, las moscas tienen una vida útil de 8 a 10 días.

La Corporación AMA, localizada en el municipio de La Victoria, Valle del Cauca, es uno de los principales laboratorios regionales donde se reproducen las moscas Lydella minense de forma masiva, La técnica consiste en criar, por un lado, la larva de Diatraea sp, y por otro la mosca.

El paso siguiente consiste en juntarlas, entonces la mosca deposita sus magoots o larvas, estas pequeñas larvas parasitan la larva de la Diatraea spp y finalmente la matan. La Lydella “moscas” continúan su crecimiento y días después son liberada en los cultivos con el fin de controlar la plaga.

Este tipo de mosca es muy diferente a la que encontramos en nuestros hogares cuyo tamaño es de 6 milímetros. La Lydella minense mide aproximadamente 9 milímetros y pertenece a la familia llamada taquínidas, la cual no se alimenta de desechos orgánicos.

Algunos estudios indican que la mosca puede estar causando actualmente entre 10% – 39% del parasitismo sobre las diferentes especies de Diatraea spp presentes en el valle del río Cauca, siendo uno de los parasitoides más importantes para el manejo de estas plagas.

Técnica de insectos estériles TIE

El control biológico no se utiliza únicamente en cultivos agrícolas. También se ha aplicado, con éxito, en la erradicación de la mosca Cochliomyia hominivorax , conocida vulgarmente como barrenador del Nuevo Mundo o del Ganado, la cual utiliza al ganado vacuno como huésped para depositar y criar sus larvas en los borde de las heridas de los animales.

La mosca, asi mismo, puede infectar a personas. De hecho el nombre científico del insecto significa “devoradora de hombres” y se le asignó porque los primeros casos se diagnosticaron en seres humanos, en la ciudad de Cayena, en la Guyana Francesa, en el año 1958. Posteriormente se observó en animales.

La mosca era endémica de las regiones tropicales y subtropicales del continente americano, en especial en América Central, islas del Caribe y América del Sur. Sin embargo, se detectó su presencia en 1988 en el norte de África, en concreto en Libia, tanto en humanos como en animales.

Este hecho llevó a la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO, a buscar alternativas para su control y para ello recurrieron a la experiencia de erradicación mediante la Técnica de los Insectos Estériles. La erradicación del parásito tomó tres años. En 1992 el gobierno de Libia anunció oficialmente la erradicación del mismo en su territorio.

La TIE consiste en la liberación de enormes cantidades de insectos machos estériles previamente producidos y tratados con radiaciones de rayos gamma durante su etapa larval. Estos ejemplares, por su cantidad, logran aparearse con las hembras y evitan la reproducción del insecto hasta niveles mínimos.

Control biológico con TIE: origen técnico

A comienzos del siglo XX, en el sur de Estados Unidos ya se habían probado diferentes prácticas como la parición, el herrado la esquila, la castración y el descuerne para evitar la infestación del parásito.

No obstante ver avances importantes en el control del parásito, los resultados no fueron suficientes. Tampoco la aplicación de insecticidas modernos logró la reducción necesaria.

En ese contexto Knipling, entomólogo del Screworm Laboratory, localizado en Menard, Texas, propuso, hacia 1937, la teoría de reducción del gusano barrenador mediante la liberación de enormes cantidades de machos estériles que se aparean con las moscas normales y que, por consiguiente, no tienen cría.

Su teoría se complementó con el aporte de Muller de 1950 que describia los efectos de los rayos X sobre la reproducción de la mosca Drosophila. Bushland y Hopkins realizaron, entre 1951 y 1953, apliaciones de rayos X y rayos gammos sobre poblaciones de moscars y demostraron que ambos adultos quedaban estériles por la irradiación de las pupas.

Con posteriores experimentos lograron conformar un corpus de conocimiento que se aplicó en la isla de Curazao donde se lograron resultados alentadores con dispersión de 300 moscas estériles por km2 por semana.

En Florida se reprodujo el experimento en gran escala con la construcción, en Sebring, de una planta para criar moscas estériles, con una producción de 50 millones de insectos por semana. Las moscas comenzaron a ser liberadas en 1958. Para 1960 quedó erradicada la plaga del Estado de Florida. Posteriormente se aplicó la misma técnica en el suroeste de Estados Unidos con resultados similares.

Un ejemplo más reciente de aplicación de la TIE ha sido la erradicación de la mosca tsetsé en Senegal, donde en 2011 se inició un programa en tal sentido, en un área de 60.000 km2, logrando una reducción del 98% de este insecto en el año 2015. Los ingresos de los ganaderos aumentaron en un 30%. Sin embargo, las evidencias sobre el terreno demuestran que si quedan residuos del insecto este puede recuperar su nivel de infestación en pocos años

Los esfuerzos e investigaciones sobre TIE han sido liderados por la FAO y la OIEA, la Organización Internacional para Energía Atómica. Actualmente estas entidades prestan apoyo a cerca de 40 proyectos sobre el terreno en África, Asia, Europa y América Latina.