CONSERVACIÓN DE LOS AGENTES DE CONTROL BIOLÓGICO EN LOS CULTIVOS

PROTECCIÓN DE LOS ENEMIGOS  NATURALES DE LOS PLAGUICIDAS

PROBLEMAS CON LOS PLAGUICIDAS

Los plaguicidas son usados rutinariamente como la herramienta de primera opción para controlar plagas de cultivos. Por tanto, los agentes de control biológico generalmente deben coexistir con los plaguicidas o perecer. Inicialmente, sólo fueron considerados los beneficios de los plaguicidas – supresión inmediata de las plagas a niveles sin precedente. Formas mejoradas de usar los plaguicidas – mejores formas de formularlos, mejores máquinas para aplicarlos – fueron desarrolladas rápidamente, conforme los nuevos productos llegaban al mercado. Una generación de agricultores creció y para ellos el uso de los plaguicidas sintéticos representó la norma en el control de plagas.

En pocos años, sin embargo, los problemas con estos plaguicidas sintéticos fueron reconocidos por algunos ecólogos previsores (Carson, 1962). Una de las primeras fallas de los plaguicidas fue el desarrollo de poblaciones que, a través de la selección y la evolución, pudieron tolerar dosis de veneno antes letales (resistencia a los plaguicidas). Este problema fue reconocido rápidamente pero fue minimizado por el desarrollo de plaguicidas efectivos de reemplazo.

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Clasificación del Modo de Acción de Insecticidas y Acaricidas

Otro problema que pronto emergió fue el rápido retorno de las poblaciones de plagas asperjadas a niveles dañinos (resurgencia de la plaga). Además, nuevos grupos como los tetraníquidos que previamente no eran más que problemas menores, se convirtieron en plagas primarias que requerían tratamiento regularmente (explosiones de población de plagas secundarias). La base ecológica de estos dos problemas tomó largo tiempo para ser entendida. Sin embargo, en los 1960s y 1970s, se había demostrado con investigaciones que estos problemas existían debido a la destrucción de enemigos naturales en los campos de cultivo (DeBach, 1974). 

Conforme el volumen de plaguicidas usados (especialmente insecticidas) se incrementó, también aumentó el contacto entre la vida silvestre, los plaguicidas y sus residuos. El daño a la vida silvestre y la contaminación por plaguicidas se desarrolló como una crisis ambiental importante en los 1960s. 

¿CÓMO AFECTAN LOS PLAGUICIDAS A LOS ENEMIGOS NATURALES?

Los insecticidas pueden reducir la efectividad de los enemigos naturales de los artrópodos, causando mortalidad o influyendo en su movimiento, búsqueda o en la tasa reproductiva (Jepson, 1989; Waage, 1989; Croft, 1990).

Mortalidad Directa

Muchos plaguicidas son tóxicos directamente para los enemigos naturales importantes de los artrópodos plaga (Bartlett 1963, 1964b, 1966; Bellows y Morse, 1993; Bellows et al., 1985, 1992a; Morse y Bellows, 1986; Morse et al., 1987). Algunos plaguicidas pueden ser tóxicos para especies no sugeridas por la categoría del producto. Un repelente de aves puede ser insecticida. Un fungicida puede matar artrópodos (p. ej., el azufre daña a los ácaros fitoseidos) o afectar su reproducción o su movimiento (los fungicidas ditiocarbámicos que reducen la tasa de reproducción de los fitoseidos). Los herbicidas pueden matar a los nemátodos benéficos aplicados para el control de insectos (ver Forschler et al., 1990). Por tanto, es importante asumir que, hasta que estén disponibles los datos que demuestren lo contrario, cualquier plaguicida de cualquier tipo podría afectar a un enemigo natural (Hassan, 1989). Aún materiales que a menudo se piensa que no son tóxicos, como los jabones o los aceites, que pueden ser seguros para los humanos, pueden ser dañinos para los enemigos naturales o causar daño ambiental. Los aceites, por ejemplo, cuando son aplicados contra escamas, es posible que reduzcan la emergencia de los parasitoides de las escamas así como causar mortalidad a las escamas (Meyer y Nalepa, 1991). El grado de mortalidad causada por un plaguicida a la población de un enemigo natural dependerá de factores fisiológicos y ecológicos. La selectividad fisiológica implica una toxicidad intrínseca diferencial del compuesto en la plaga y en el enemigo natural. Los compuestos químicos varían significativamente en su toxicidad inherente a una especie dada (Jones et al., 1983; Smith y Papacek, 1991). Se han decubierto materiales que son efectivos contra plagas pero relativamente inocuos para los enemigos naturales artrópodos (ver www.koppert.com y consultar la “Side Effects List” para los ejemplos).

La selectividad ecológica resulta de cómo es formulado y aplicado un plaguicida. Cualquier factor que reduzca el contacto del enemigo natural con el plaguicida puede conferir selectividad ecológica. Los materiales que, por ejemplo, tienen residualidad corta después de la aplicación o que actúan solamente como venenos estomacales, pueden ser ecológicamente selectivos. Los materiales no selectivos pueden ser usados selectivamente si son aplicados en patrones espaciales o en épocas que limitan el contacto con los enemigos naturales.

Daño no letal

Además de sufrir el aumento en la mortalidad, los enemigos naturales pueden llegar a ser menos efectivos, después del uso de plaguicidas, si las dosis subletales acortan su longevidad, disminuyen sus tasas de desarrollo, reducen la eficiencia de su búsqueda, son repelentes o disminuyen la reproducción. Algunos tipos de efectos indirectos pueden ser detectados en los ensayos de laboratorio (Croft 1990; Van Driesche et al., 2006).

Fecundidad reducida

Algunos plaguicidas no matan plagas pero disminuyen su reproducción (ver p. ej., Van Driesche et al., 2006). Hislop y Prokopy (1981) encontraron que el fungicida benomyl causó esterilidad completa a las hembras del ácaro depredador Neoseiulus fallacis (Garman) y predijeron que el uso del benomyl en huertos de manzanas causaría explosiones de población de los ácaros, lo cual sucedió. Los fungicidas metiltiofanato y carbendazim inhibieron la oviposición de Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot (Dong y Niu, 1988). Varios reguladores del crecimiento de insectos redujeron la fecundidad de coccinélidos o esterilizaron sus huevos (Hattingh y Tate, 1995, 1996).

Repelencia

Algunos materiales que no son tóxicos directamente para ciertos enemigos naturales pueden hacer repelentes las superficies tratadas o los hospederos, causando que los enemigos naturales se alejen. Los herbicidas diquat y paraquat, por ejemplo, hicieron que los suelos tratados en viñedos fueran repelentes al ácaro depredador Typhlodromus pyri (Scheuten) (Boller et al., 1984). Hoddle et al. (2001b) encontraron que, entre varios reguladores del crecimiento de insectos, sus residuos secos formulados con destilados de petróleo fueron repelentes al parasitoide de moscas blancas Eretmocerus eremicus Rose & Zolnerowich, mientras que los materiales formulados como polvos mojables no lo fueron.

Acumulación de dosis subletales

Además de lo anterior, los enemigos naturales también pueden sufrir daño por la acumulación de pequeñas cantidades de plaguicidas, hasta que se alcanza el umbral letal. Para encontrar a los sobrevivientes de una aplicación de plaguicidas, los enemigos naturales pueden tener que buscar en más follaje, incrementando su exposición a los residuos de plaguicidas. La acumulación también puede ocurrir si los depredadores se alimentan de presas que han ingerido cantidades subletales de plaguicidas. Por ejemplo, Rodolia cardinalis (Mulsant) en cítricos, puede ser afectada si se alimenta de muchos individuos de la escama Icerya purchasi Maskell, cada uno de las cuales puede contener una pequeña cantidad de plaguicida (Grafton-Cardwell y Gu, 2003).

Algunas soluciones

Selectividad Fisiológica

Selectividad Ecológica

Usar solamente materiales que maten a la plaga y que sean relativamente inocuos para los enemigos naturales en cuestión. ·        Sustitución de un plaguicida químico por uno microbial ·        Plaguicidas químicos convencionales más compatibles: venenos estomacales (en lugar que los de contacto) o de reguladores del crecimiento de insectos ·        Evaluación de la compatibilidad: ·        Ingestión, tópica, superficies con residuos de plaguicidas ·        comparación de la plaga y el enemigo natural bajo las mismas condiciones Enemigos naturales resistentes a plaguicidas: ·        Selección natural ·        Creadas artificialmente en laboratorio ·

Uso de plaguicidas no selectivos con astucia ·        La selectividad ecológica se logra reduciendo el contacto entre el plaguicida y los enemigos naturales clave Dosis reducidas: menos dañino para los enemigos naturales pero menor control de la plaga Materiales y formulaciones selectivos ·        Granulados ·        Sistémicos ·        Estomacales ·        Contacto Limitación de áreas tratadas ·        surcos alternos en huertos  Limitación de aplicaciones en el tiempo ·        Reducir la frecuencia de aplicación ·        Programar aplicaciones para evitar períodos cuando los enemigos naturales estén en estados vulnerables Rediseño del sistema ·        eliminar el uso de plaguicidas  de amplio espectro ·        métodos alternativos: trampas, la disrupción del apareamiento con feromonas o los controles culturales ·

CULTIVOS TRANSGÉNICOS BT: LO MAXIMO EN PLAGUICIDAS ECOLÓGICAMENTE SELECTIVOS

Los cultivos transgénicos que expresan toxinas Bt, son lo máximo en plaguicidas selectivos. Su uso ha incrementado dramáticamente la conservación de los enemigos naturales en cultivos clave (algodón, maíz, soya). El uso práctico de cultivos Bt fue posible al basarse en la transferencia de ADN y en su expresión tecnológica desarrollada en los 1990s. El descubrimiento de genes promotores adecuados que estimulan altos niveles de expresión de los genes transferidos fue un desarrollo clave. Esto permitió la creación de cultivos que produjeron niveles suficientemente altos de toxinas Bt en tejidos seleccionados para controlar plagas clave (Shelton et al., 2002).

Existen muchas toxinas Bt, las cuales varían en relación a la especie exacta de plaga para la que son letales. Por ejemplo, el algodonero que contiene la proteína Cry1Ac (Bollgard®), el cual ha sido cultivado en los Estados Unidos desde 1996, logra el control de los lepidópteros plaga Heliothis virescens (F.), Pectinophora gossypiella (Saunders) y Helicoverpa zea (Boddie) (Moar et al., 2003). La erradicación previa (por tratamientos con plaguicidas en áreas amplias y por trampas que atraen y matan) del picudo del algodón Anthonomis grandis grandis Boheman, significó que el algodón Bt no tenía plagas de la bellota sin controlar. El algodón Bt puede producirse con significativamente menos aplicaciones de plaguicidas que el convencional. En los Estados Unidos, Williams (1999) estimó que (en seis estados, comparando 1995 como el año pre-Bt con 1998) el número de aplicaciones de plaguicidas se redujo de un promedio de 4.8 a 1.9, una disminución del 60%. Similarmente, en China se estimó que el algodón Bt ha reducido el uso de plaguicidas en el cultivo en 60-80% (Xia et al., 1999). En maíz dulce Bt, las reducciones de plaguicidas del 75-100% son posibles (Dively y Rose, 2003). Esta reducción en insecticidas mejoró dramáticamente el habitat del cultivo para los enemigos naturales.

La adopción de los cultivos Bt por los agricultores varía con la región, con mayor adopción en los Estados Unidos, Canadá, China y Argentina. En el algodón de los EU, las variedades Bt abarcan hasta el 80% de la producción de la región. El área global de cultivos Bt aumentó más de 25 veces entre 1996 y 2000, alcanzando 44.2 millones de hectáreas, lo que representó una tasa muy rápida de crecimiento en superficie (James, 2002).

Los cultivos Bt están reduciendo el uso de plaguicidas a una escala que sobrepasa todos los otros esfuerzos del MIP para alejar la producción de cultivos de los plaguicidas. Aunque los estudios que rastrean residuos de Bt en los insectos han demostrado que las toxinas Bt pueden ser adquiridas por enemigos naturales, como en los depredadores que a veces se alimentan en plantas, tales residuos son pequeños y poco frecuentes (Torres et al., 2006). Los estudios de campo que comparan el mismo cultivo manejado con plaguicidas convencionales muestran que los enemigos naturales de todos los grupos aumentan o permanecen igual en cultivos Bt (Dively y Rose, 2003; Moar et al., 2003; Naranjo y Ellsworth, 2003; Naranjo, 2005; Naranjo et al., 2005; Head et al., 2005). Los únicos grupos de enemigos naturales que disminuyeron son los especializados en atacar a la plaga clave (Venditti y Steffey, 2003), lo cual es solamente un efecto colateral del control de la plaga. Además, los estudios han demostrado que las toxinas Bt no persisten ni se acumulan en el suelo donde son plantados los cultivos Bt, durante los años siguientes (Dubelman et al., 2005).

Los cultivos Bt son un desarrollo extremadamente positivo que promueve la conservación de los enemigos naturales en los cultivos. Si se desarrolla resistencia, genes Bt alternativos o combinaciones de genes parecen ofrecer métodos para reimponer el control. La prevención del desarrollo de la resistencia se esta intentando mediante el mantenimiento de bloques de cultivo sin Bt cerca al cultivo Bt, de tal manera que estos sirvan como fuentes de plagas susceptibles que inunden y se apareen con individuos que comiencen a mostrar resistencia en los bloques Bt. Un subproducto de la reducción del uso de plaguicidas convencionales en cultivos Bt ha sido que algunas plagas secundarias, como el escarabajo pulga del algodón Pseudatomoscelis seriatus (Reuter), ha incrementado su importancia. Sin embargo, estas especies son de menor importancia comparadas con las plagas clave del cultivo.