FACTORES BIÓTICOS DEL AGROECOSISTEMA. CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS, ENFERMEDADES Y MALAS
HIERBAS
Control Biológico de Plagas
Algunos organismos vivos que
coexisten en el Agroecosistema con los cultivos y las plagas, juegan un papel
esencial en el manejo de éstas de acuerdo al conocido como Control Biológico de
Plagas (CBP). Antes de
definirlo y conocer las diferentes estrategias con las que se puede llevar a
cabo, es necesario definir los términos siguientes:
- Enemigo natural: es todo
organismo que mata, reduce el potencial reproductor y/o de cualquier otro modo,
reduce el número de individuos de las poblaciones de otro organismo.
-
Depredador: es un organismo que ataca, mata y se alimenta de varios o
muchos otros individuos (sus presas) a lo largo de su vida.
-
Parásito: es un organismo que vive y se alimenta normalmente en un sólo
huésped de mayor tamaño durante toda su vida, al que no suele llegar a matar.
En el caso de los organismos que parasitan plagas el término se modifica por el
de parasitoide por diferir del
concepto general anterior en los tres aspectos siguientes:
.
Sólo los estados inmaduros viven sobre el huésped, siendo el adulto de vida
libre.
.
Parasitoide y huésped tienen, frecuentemente, tamaños similares.
.
El parasitoide acaba matando al huésped, cuando alcanza la madurez.
- Patógeno: es aquél
microorganismo que provoca una enfermedad en el huésped, impidiendo que
desarrolle con normalidad sus funciones fisiológicas.
Los enemigos naturales más importantes que
intervienen en el CBP se recogen en la tabla siguiente:
|
PRINCIPALES GRUPOS DE ENEMIGOS NATURALES
|
|
à Depredadores
Ø Mamíferos
Ø Aves
Ø Reptiles
Ø
Moluscos
Ø
Anfibios
Ø
Peces
Ø
Arácnidos (y dentro de
ellos, los ácaros)
Ø
Insectos
à Parasitoides
Ø
Insectos (fundamentalmente
himenópteros y dípteros)
à Patógenos
Ø
Nematodos.
Ø
Hongos.
Ø
Bacteria.
Ø
Virus
|
CONTROL
BIOLÓGICO DE PLAGAS
|
|
à Control biológico con
macroorganismos
Ø Estrategia por conservación
Ø Estrategia Inoculativa
o clásica
Ø Estrategia Inundativa
à Lucha microbiológica
|
Desde un punto de vista científico y
global, el término Control Biológico puede ser utilizado para denotar una de
las mayores fuerzas ecológicas de la naturaleza: la regulación del número de
organismos vivos mediante enemigos naturales, ya que todas las especies vivas
se ven atacadas por enemigos naturales -depredadores, parásitos y
enfermedades-, además de especies que compiten con ellas por recursos
limitados.
En sentido
aplicado, se puede definir el CBP como la utilización de organismos vivos para
reducir hasta niveles tolerables el daño causado por las plagas. Algunos
autores incluyen dentro de esta definición otros métodos de control basados en
aspectos biológicos. Es el caso del uso de variedades resistentes, empleo de
feromonas o la lucha autocida. Sin embargo, hay especialistas en la materia que
no están de acuerdo con ello. En este tema se establecerá la clasificación
siguiente:
Control biológico con macroorganismos
Se entiende
como tal, el control biológico efectuado mediante agentes vivos no incluidos
dentro de la denominación genérica de microorganismos (se trata por tanto, de
los parasitoides y los depredadores). Terminológicamente, es el tipo de control
al que se suele hacer referencia cuando se habla de CBP. Se puede desarrollar siguiendo
diferentes estrategias:
-
De conservación
Esta estrategia consiste en el manejo
del ambiente para mejorar la eficacia de los enemigos naturales ya
establecidos, proporcionándoles los requisitos que necesitan para su supervivencia (huéspedes alternativos,
alimento suplementario, refugios, etc.) y eliminando o mitigando en la medida
de lo posible, los factores ambientales que les afectan negativamente
(plaguicidas, ciertas prácticas culturales, etc.).
- Inoculativa o Clásica
La
estrategia inoculativa o clásica, a veces también llamada de importación,
consiste en la introducción deliberada de enemigos naturales exóticos en la
zona donde está la plaga, con el objetivo de que se establezcan y diseminen
para lograr un control a largo plazo.
Tales
programas son empleados fundamentalmente frente a plagas originarias de otras
regiones geográficas y que accidentalmente llegaron y se establecieron en la
zona donde ahora se quieren controlar. Cuando estas plagas llegaron, se
encontraron con la ventaja de la ausencia de los enemigos naturales que
mermaban sus poblaciones en sus regiones de origen.
El
correcto desarrollo de la estrategia de CBP inoculativa implica seguir una serie de pasos:
- Selección de la especie plaga objetivo.
- Desarrollo de estudios
preliminares sobre la plaga seleccionada.
- Selección de zonas de exploración.
- Selección de los enemigos naturales más
prometedores.
- Búsqueda, recolección y transporte de los enemigos
naturales seleccionados.
- Medidas de cuarentena.
-
Determinación del rango de huéspedes alternativos de los enemigos naturales y
predicción del impacto sobre el ecosistema al que se van a introducir.
-
Liberación y establecimiento de los enemigos naturales.
-
Determinación del nivel de eficacia de los enemigos naturales y establecimiento
de un sistema de evaluación global del programa de CBP.
- Inundativa
La estrategia inundativa consiste en la recogida, cría
masiva y suelta periódica en grandes números, del enemigo natural para
conseguir un control de la plaga a muy corto plazo.
En general, se recurre a la estrategia inundativa cuando
la inoculativa no ha funcionado o no se espera que lo haga. En este caso, se
pretende reforzar poblaciones de especies no presentes previamente (estrategia
inundativa inoculativa), o sí, pero en densidad no suficiente como para
lograr un control satisfactorio de la plaga (estrategia inundativa
aumentativa).
Lucha microbiológica
Todas las especies plaga padecen
enfermedades causadas por microorganismos patógenos (incluyendo también los
nematodos). Por tanto, todos estos microorganismos pueden ser empleados para su
control.
El control
biológico mediante microorganismos se denomina también Lucha Microbiológica
(LMB). En realidad, por tanto, no es sino un caso de CBP en el que el enemigo
natural utilizado es un patógeno. No obstante, este hecho hace que aparezcan
una serie de peculiaridades que recomiendan su análisis más particularizado.
En la
actualidad, su uso práctico se enfoca en dos sentidos:
- Reducción de las
poblaciones de una plaga a largo plazo (estrategia inoculativa o estrategia de
conservación).
- Utilización similar a
plaguicidas para un control a corto plazo (estrategia inundativa).
Tal como se ha señalado
más arriba, los principales grupos de patógenos que se están considerando en LMB
son los nematodos, los hongos, las bacterias y los virus.
El uso
práctico de nematodos en la
LMB está todavía muy restringido (a pesar de que en la
naturaleza son abundantes los que están asociados a insectos y ácaros), fundamentalmente por las dificultades de cría
masiva y sus requerimientos de humedad para actuar. No obstante, en los últimos
años, se están haciendo importantes progresos y son ya muchos los plaguicidas
microbiológicos (se denomina así aquéllos en los que el agente causante de
la acción sobre la plaga es un patógeno) que incorporan nematodos. Es el caso
de los ya registrados en la vid, Steinernema
feltiae frente a Thysanoptera y Heterorhabitis
bacteriophaga, frente a Coleoptera de la familia Curculionidae.
Los hongos
fueron los primeros microorganismos que se aplicaron de forma práctica; sin
embargo, todavía hoy en día es desconocido el potencial que presentan para ser
utilizados en la LMB. En
la actualidad, los hongos con mayor interés práctico están incluidos dentro del
grupo de los Deuteromycotina (hongos imperfectos), destacando los géneros Beauveria, Metarhizium y Verticilium.
Mención especial merece la especie B.
bassiana, ya hoy día comercializada en España para la lucha frente a diversas
plagas, aunque todavía no en el cultivo de la vid.
De entre
todos los microorganismos estudiados, el que ha presentado un mayor desarrollo
práctico es la bacteria Bacillus
thuringiensis, capaz de producir cristales de proteína, que pueden ser
tóxicos para insectos. De ella, existen miles de aislados y algunos, se emplean
ya de forma práctica frente a larvas de lepidópteros (en este caso, ya
registrado en vid), dípteros y coleópteros. Mención especial merece el hecho
del gran interés despertado por la inclusión en plantas transgénicas de los
genes que codifican para tales proteínas. El resultado está siendo la obtención
de variedades resistentes a lepidópteros, ya cultivadas en amplias zonas del
mundo.
En cuanto a
los virus, destacan por sus posibilidades de uso práctico, los
pertenecientes a la familia Baculoviridae con sus dos géneros Nucleopolyedrovirus y Granulovirus. Se han aislado cientos de
baculovirus de especies de lepidópteros diversas y ya en la actualidad, en
España, los hay comercializados frente a plagas diversas como el virus de la
poliedrosis nuclear de Spodoptera exigua,
el virus de la poliedrosis nuclear de Helicoverpa
armigera y el virus de la granulosis de la carpocapsa para el control de Cydia
pomonella. Es muy destacable la elevada selectividad de los virus patógenos
de plagas, con las importantes repercusiones positivas que ello tiene en el
contexto de la
Gestión Integrada de Plagas (sobre todo, el respeto por todos
los organismos vivos no objetivo de la lucha, entre ellos, los enemigos
naturales).
Control
biológico de enfermedades
Concepto de Control Biológico de
Enfermedades y modos de acción de los antagonistas
El Control Biológico
de Enfermedades (CBE) se puede definir como la reducción de la densidad de
inóculo o de las actividades inductoras de enfermedad de un patógeno, en estado
activo o durmiente, por la acción de uno o más organismos. Como puede
observarse, y tal como ocurría en CBP, siempre interviene un tercer elemento
vivo (junto con el huésped y el patógeno), que se denomina antagonista.
Un antagonista
definido en sentido amplio es un oponente o un adversario. En términos de
control biológico, los antagonistas son agentes biológicos con potencial para
interferir en cualquiera de los procesos vitales de los patógenos vegetales.
Los antagonistas pueden pertenecer a una amplia gama de tipos de organismos:
nematodos, hongos, bacterias, protozoos, virus, viroides y plantas. El término
es equivalente al de enemigo natural, utilizado en el caso del CBP. Por su
parte, el antagonismo es toda acción directa o indirecta ejercida por
microorganismos que resulta en la reducción de la expresión de la enfermedad.
La explotación del antagonismo por el ser humano consiste en una modificación
cuidadosa del equilibrio biocenótico para el beneficio de la planta cultivada.
Un microorganismo
antagonista puede presentar cinco modos de acción frente a un patógeno:
- Competencia:
es la lucha de dos o más organismos por conseguir un sustrato que no es
suficiente para todos ellos. La competencia puede ser por nutrientes (sobre
todo hidratos de carbono), factores de crecimiento (como el agua) y/o espacio. La
competencia por espacio sucede cuando un microorganismo cubre la superficie
vegetal sin dejar que otro se desarrolle y suele ser importante en patógenos
que penetran por heridas o que necesitan una concentración inicial de inóculo
para penetrar. En este caso es importante la relación entre la velocidad de
crecimiento del patógeno y la del antagonista.
- Antibiosis:
se define como la inhibición del crecimiento o de las actividades metabólicas
de un organismo por la acción de una sustancia (a bajas concentraciones)
producida por otro organismo. Una ventaja de la antibiosis es que no es preciso
que el patógeno y el antagonista entren en contacto y, además, el antibiótico
puede permanecer en el medio incluso tras la muerte del antagonista. Una clara
desventaja es el mayor número de ensayos a realizar para el registro del agente
de biocontrol en el Registro Único Europeo de Productos Fitosanitarios.
- Explotación:
incluye la depredación y el parasitismo directo implicando un contacto íntimo
entre el huésped y el parásito. El parasitismo es una relación nutricional en
la que un organismo (el parásito) obtiene todo o parte de lo que necesita para
vivir de las partes funcionales vivas de otro organismo, el huésped. En el
control biológico el único parasitismo importante es el hiperparasitismo o
interrelación que se presenta entre un hongo y otro que, a su vez, es parásito
de plantas superiores. Los hiperparásitos son cuestionados como antagonistas
efectivos frente a la infección primaria, puesto que es preciso un contacto
directo parásito-huésped, lo que requiere un tiempo que tiene que ser
suficiente para que el patógeno infeste. Por tanto, los hiperparásitos son
útiles en la reducción del inóculo del patógeno disponible para infecciones
secundarias.
-
Resistencia inducida: es un fenómeno en el cual los mecanismos de
defensa del huésped reconocen y responden a un organismo menos dañino, el
agente de biocontrol, de modo que el huésped está ya listo para un ataque
subsiguiente del patógeno.
- Lisis: es
la destrucción o desintegración enzimática total o parcial de un organismo.
Aplicación del Control Biológico de
Enfermedades
El CBE se puede
aplicar de tres formas, aunque en la práctica no es raro que se solapen:
- Explotación
del control biológico natural. Hay algunas situaciones en las que la
enfermedad no es grave e incluso está ausente y una de las causas es la
actuación de un control biológico natural. Este tipo de biocontrol no se ha
estudiado en profundidad, por lo que se desconoce hasta qué punto puede ser
importante en situaciones de ausencia o poca gravedad de la enfermedad. Los
estudios en Patología Vegetal se han centrado en el estudio de la enfermedad y
de epidemias importantes, puesto que son éstas las situaciones que crean
problemas económicos.
El control biológico natural puede estar
operando donde un patógeno causa poca o ninguna enfermedad en un ambiente
aparentemente favorable o donde un patógeno no es capaz de establecerse a pesar
de su frecuente introducción en un área aparentemente favorable. El ser humano
puede explotar el control biológico natural identificando los agentes que
mantienen las poblaciones de los patógenos a niveles tolerables de forma
natural y, una vez identificados, preservar o mejorar las condiciones que hacen
que se obtenga el control. En algunos casos estas prácticas pueden consistir en
evitar el uso de productos químicos que destruyen la población de antagonistas
que controlan al patógeno.
El caso más
representativo de control biológico natural y que se da con cierta frecuencia
es el de los suelos supresivos, que son aquéllos en los que no se
desarrolla la enfermedad a pesar de la presencia del patógeno, del huésped
susceptible y de condiciones ambientales favorables. Esta propiedad de los
suelos fue mencionada por vez primera hace más de 100 años, por parte de
Atkinson en relación con la fusariosis vascular del algodonero y,
posteriormente, ha sido citada con frecuencia en la literatura contra
enfermedades causadas por hongos y nematodos.
- Modificación
del ambiente. El ambiente se modifica para favorecer la actividad de los
antagonistas ya presentes en él. En este apartado es muy importante recalcar el
gran interés de añadir al suelo importantes cantidades de materia orgánica
para conseguir incrementar la actividad y diversidad microbiana, bases del
control biológico de las enfermedades del suelo. Es una práctica utilizada
desde tiempo atrás y que tiende a potenciarse por el conjunto de efectos
beneficiosos que aporta a la agricultura en general.
- Introducción
de antagonistas. Cuando los patógenos no son inhibidos por los antagonistas
naturales se puede conseguir un control biológico aumentando la cantidad de
éstos mediante su introducción en el ecosistema. Éste es el sistema que más se
utiliza en CBE, aunque son muchos los casos que no han llegado a la práctica. En
la actualidad hay unos 50 productos biológicos formulados en el mercado
internacional que proceden mayoritariamente de Estados Unidos e Israel y se
aplican sobre todo en pulverización o a las semillas. La mayoría va dirigido a
patógenos de suelo, aunque cada vez están adquiriendo mayor importancia los
aplicados a patógenos de las partes aéreas.
Control
biológico de malas hierbas
El Control Biológico de Malas hierbas (CBMh) es la
utilización deliberada de organismos vivos para reducir la capacidad
reproductiva y/o el crecimiento y desarrollo de esas malas hierbas con el fin
de disminuir su impacto negativo sobre los cultivos a niveles tolerables.
La
utilización del CBMh es posible porque, a su vez, ellas tienen también enemigos
naturales, especialmente organismos fitófagos y patógenos.
La puesta
en práctica del CBMh se puede llevar a cabo de acuerdo a estrategias
básicamente semejantes a las descritas en el caso del CBP. Un caso particular y
muy relevante es la puesta en práctica de la LMB mediante la utilización de los denominados bioherbicidas
en los que el agente de control biológico es un microorganismo y son formulaciones
que se aplican de modo similar a los herbicidas normales. La mayoría de ellos
se basan en preparaciones fúngicas y, en este caso, se denominan micoherbicidas.
A
continuación se señalan una serie de factores que limitan la utilización
práctica del CBMh:
- Restringido espectro de
actividad. La mayoría de los agentes de CBMh son específicos de una especie
mala hierba mientras que en la mayoría de los agroecosistemas la comunidad de
malezas está constituida por poblaciones de varias.
- Nivel de eficacia. No
siempre, especialmente en las estrategias clásicas, los agentes de CBMh,
mantienen a las poblaciones de éstas por debajo del Umbral Económico.
- Fiabilidad a lo largo del
tiempo. Existe el riesgo de reducción de poblaciones del agente de control
a niveles en los que su capacidad de control se ve seriamente afectada.
Todo ello justifica la integración
del CBMh con otros instrumentos de lucha dentro de los Sistemas de Manejo
de las Malas Hierbas, pudiéndose utilizar combinaciones muy variadas de entre
las que pueden ser destacadas las siguientes:
- Combinaciones
de herbicidas y micoherbicidas o insectos. Hay casos, en los que la
actividad de ciertos micoherbicidas es mejorada por la utilización conjunta con
dosis reducidas de otros herbicidas. El uso de herbicidas junto con un insecto
fitófago cuyo huésped sea una mala hierba, puede llevar a cabo una más rápida
reducción de la densidad de las poblaciones de la misma, hasta que se encuentre
por debajo del umbral económico.
- Combinaciones de varios agentes
bióticos. Combinar varios agentes bióticos puede mejorar la eficacia de
control que conseguiría cualquiera de ellos por separado. Sería el caso de
combinar un patógeno con un insecto vector suyo. También se podría aumentar el
número de especies controladas.
- La alelopatía
también puede ser integrada con el CBMh. Se trata de una línea, en la
actualidad aún no investigada, pero hay indicios en casos concretos que dan pie
a pensar en esa integración como algo potencialmente factible.
- Combinación
con prácticas culturales. Prácticas culturales tales como la rotación de
cultivos o el sistema de mantenimiento del suelo pueden ayudar a establecer y
estimular el desarrollo de los agentes de control biológico, potenciando así su
actividad.
