Bioplaguicidas como alternativa

Los bioplaguicidas como alternativa

A partir de los años 50 el empleo de plaguicidas sintéticos para el control de plagas y malezas se generalizó en la agricultura debido a la reducción de mano de obra, su efectividad, simplicidad y rapidez de actuación. Pero con el transcurso del tiempo se han descubierto sus efectos sobre la salud humana, la fauna benéfica, los problemas que generan de contaminación ambiental y el desarrollo de resistencia en los insectos que ha reducido su eficacia.

El mercado de plaguicidas sintéticos continúa creciendo, pero los consumidores son cada vez más conscientes de los daños que causan. Y los Gobiernos, a través de los órganos reguladores, aprueban menos plaguicidas, o los retiran gradualmente del mercado.

Además el coste de nuevos pesticidas sintéticos se sitúa en unos US$240, mientras que el desarrollo de un nuevo biopesticida alcanza se establece en los US$15-25 millones”.

Esta situación abre oportunidades la introducción de productos desarrollados por la biotecnología en el mercado de los insumos agrícolas.

Ya se nota esa tendencia en el mercado: mientras el mercado de los plaguicidas sintéticos crece anualmente un 2%, los bioplaguicidas lo están haciendo en un 10% anual.

Y es un hecho que el sector agrícola necesita productos eficaces contra las plagas y la maleza

  • Que no generen resistencias.
  • Que no desgaste los nutrientes del suelo
  • Que no sean tóxicos para la fauna auxiliar y polinizadores
  • Que no dejen residuos en los productos agroalimentarios.
  • Con plazos de seguridad nulos o reducidos.
  • Con alta persistencia.

Los biopesticidas

Existen varios productos en el mercado, pero el uso de biopesticidas, es decir, pesticidas derivados de materias de origen animal, vegetal, bacteriano y mineral, aún no se ha generalizado en la agricultura de producción intensiva.

Prácticamente no se contemplan como sustitutos de los pesticidas, sino como un complemento a éstos. O en la agricultura orgánica, los biopesticidas se suelen utilizar como una herramienta que complementa las prácticas culturales en el control de plagas.

Contrariamente a la opinión generalizada, un producto orgánico no significa necesariamente que esté libre de pesticidas, sino que éstos no son de naturaleza sintética. Los biopesticidas aprobados para su uso en agricultura orgánica suelen ser menos peligrosos que los pesticidas de síntesis, pero la naturaleza biológica o mineral de sus compuestos no significa que todos carezcan de efectos tóxicos.

Por ejemplo, la rotenona, una sustancia de origen vegetal catalogada desde el año 2007 como toxina ambiental, y que tiene un grado de toxicidad similar al DDT, se comercializa en varios países para el control de plagas en árboles frutales, como pulgones, cochinillas, orugas, ácaros, etc. Sin embargo, por sus efectos tóxicos, la rotenona ha sido excluido del listado de productos fitosanitarios de la Unión Europea desde 2008.

También los fungicidas que incluyen como principios activos determinados compuestos del cobre, y que son muy utilizados preventivamente en la producción intensiva de frutales, hortalizas, vid, etc, tienen un alto impacto ecotoxicológico, y varios estudios demuestran que son contaminantes del suelo.

El prefijo bio, por consiguiente, no es necesariamente sinónimo de no tóxico.

Al igual que sucede con los plaguicidas de síntesis, también es preciso evaluar los indicadores de riesgo de los bioplaguicidas. Además, dado que su aplicación requiere altas dosis, y generalmente mayor número de tratamientos, su impacto ecotoxicológico puede ser finalmente mayor que el de ciertos plaguicidas. Lo importante no es el origen natural de sus componentes, o su eficacia, sino su toxicidad y efectos sobre el medioambiente.

Se suelen clasificar los biopesticidas según el origen de su ingrediente activo, que pueden ser microorganismos, bioquímicos y semioquímicos.

Microorganismos

Son empleados en el control de insectos, patógenos y también malezas. Se obtienen a partir de bacterias, hongos, virus y levaduras.

Bacterias

El biopesticida microbiano más usado en el mundo es el obtenido a partir de Bacillus thuringiensis (Bt), una bacteria que habita en el suelo. Los biopesticidas desarrollados a partir de ésta bacteria están formados por las endoesporas que producen, y los cristales de la proteina ∂-endotoxina que se forma durante el proceso de de esporulación.

Sus ventas representan aproximadamente el 66% de las ventas de biopesticidas.

Se utiliza para el preparado de productos, que deben ser ingeridos por el insecto plaga, y en la modificación genética de plantas, que resultan productoras de las toxinas Bt. En agricultura es usado para el control de lepidópteros, dípteros, coleópteros, hemípteros y nemátodos, que afectan a numerosos tipos de cereales, oleaginosas, frutas y hortalizas.

El uso de productos que utilicen el Bacillus thuringiensis, para ser realmente eficientes, necesitan un conocimiento específico del estadío de desarrollo biológico de la plaga, pues prácticamente sólo afectan a los estadios larvarios L1 y L2 de las especies de plagas mencionadas. Por ese motivo es importante realizar un monitoreo de los cultivos y el estado de las plagas, o automatizar el proceso mediante un software como FuturCrop.

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Software agrícola

Software Agrícola

Permite anticipar el Ciclo Biológico de 179 plagas para hacer los tratamientos en sus estados inmaduros, aumentando la efectividad del control.

FuturCrop no necesita hardware adicional ni instalación de software. Diariamente recoge los datos locales de la localización y envía toda la información de control de las plagas mediante un email.

Mico-fungicidas

Son fungicidas biológicos desarrollados principalmente a partir de  hongos y bacterias. Suelen ser menos eficientes que los fungicidas de síntesis porque tienen ciertas limitaciones ambientales de aplicación, escasa vida útil, y son de acción lenta. Por ese motivo, no son recomendables en situaciones epidémicas, ni en en cultivos extensivos. Suelen utilizarse en cultivos intensivos en invernadero.

Se han comercializado varios mico-herbicidas para cultivos de soja, arroz y cítricos. Sin embargo tienen algunas limitaciones respecto a su eficacia, persistencia, dispersión, y pueden causar daños a especies que no son el objetivo de acción.

Virus entomopatógenos

Se conocen alrededor de 450 especies de virus capaces de causar enfermedades a insectos y ácaros. Los más usados como biopesticidas pertenecen a la familia de los Baculovirus (como los virus de la poliedrosis nuclear o nucleopoliedrovirus), que afectan 13 subfamilias de lepidópteros. Es la familia de virus más estudiada, pero afectan exclusivamente a lepidópteros.

Generalmente los virus tienen una limitación de eficacia a los insectos para los que fueron aislados. Tienen bajo impacto ecotoxicológico y, según las pruebas de laboratorio  son eficaces contra todos los estados larvarios del insecto.

Bioquímicos

Bajo esta denominación se incluyen una amplia variedad de productos para el control de plagas, desarrollados a partir de feromonas de insectos, extractos de aceites vegetales y botánicos.

Extractos vegetales de toxinas (fitopesticidas)

Inducen efectos subletales en insectos, como la inhibición del crecimiento y alteración del desarrollo de las larvas, así como modificaciones en su comportamiento. Por consiguiente, sus efectos en el control de plagas es más lento.

Existen  numerosas familias vegetales con capacidad insecticida, como la Familia Piperaceae, Liliaceae (Allium) y Brassicaceae (Crucíferas). Se conocen 2,400 especies de plantas reportadas con propiedades pesticidas. En la actualidad hay varios productos botánicos utilizados para el control de plagas:

Piretro

Es una oleoresina que se obtiene de las flores secas del piretro (Tanacetum cinerariaefolium, syn. Chrysanthemun cinerariaefolium) tiene un uso predominante entre los compuestos de origen botánico. En EEUU están registrados numerosos productos para ser usados en agricultura orgánica, en el control de más de 40 especies de insectos en numerosos cultivos intensivos y extensivos. A partir de este compuesto se desarrollaron los insecticidas de síntesis denominados genéricamente piretroides durante las décadas del años 70 y 80.

Rotenonas

Se obtienen de las especies de leguminosas de los géneros Derris, Tephrosia y Lonchocarpus. La rotenona está entre los insecticidas de origen vegetal de mayor peligrosidad y tiene una larga persistencia en los cultivos tratados. Recientemente fue identificado como causante del mal de Parkinson. A pesar de ello en EEUU están registrados varios productos para su uso como insecticida orgánico

Aceite de neem

Se han aislado más de 200 compuestos insecticidas de las especies del género Azadiractina. El aceite de neem es el más conocido, por su acción de control sobre infecciones fúngicas y un amplio espectro de insectos masticadores, chupadores y ácaros. Sin embargo, su interés comercial ha decaído en los últimos 20 años, a causa del elevado costo del producto refinado y a su acción relativamente lenta. Los aceites de neem están entre los insecticidas de origen vegetal menos peligrosos.

Ryania

Se obtiene a partir del árbol Ryania speciosa. Es considerado uno de los insecticidas menos tóxico entre los bioplaguicidas de origen vegetal, actuando por contacto e ingestión, en la lucha contra orugas, chinches y trips. En USA hay algún compuesto comercial y en la UE está en desarrollo.

Nicotiana

Compuestos acuosos extraídos de Nicotiana han sido largamente usados como insecticidas. Hay varios productos disponibles como sulfato de nicotina en EEUU y la Unión Europea para su uso en agricultura orgánica. La nicotina es de baja residualidad y elevada toxicidad, y puede ser rápidamente absorbida vía dérmica.

Aceites esenciales

Como el aceite de romero, aceite de tomillo, aceite de clove, lemongrass, aceite de citronella. Se obtiene a partir de diversas plantas, la mayoría de la familia Lamiaceae, que tradicionalmente se utilizaban como aditivos de aromas y sabores en la industria de la alimentación. Empezaron a ser desarrollados a partir de los años 90 como insecticidas de contacto y fumigantes.

Generalmente, al actuar por contacto, y por ser de muy baja residualidad su efecto es limitado.

Muchos son insecticidas de amplio espectro, y también afectan a predatores, parasitodides y polinizadores. En EEUU varios están exentos de registro en la EPA, lo que ha favorecido su comercialización para su uso en agricultura orgánica como insecticidas, herbicidas y fungicidas.

Semioquímicos

Plantas y animales establecen ciertas interacciones químicas, con otras plantas (alelopatías) o con otros animales (aleloquimias), como los insectos. Esas interacciones pueden consistir por ejemplo en la producción y liberación de repelentes, atrayentes, estimulantes e inhibidores químicos. La agricultura biológica utiliza esa relación entre las comunidades bióticas para proteger los cultivos del ataque de algunos insectos-plagas.

El número de semioquímicos identificados es elevado, pero solo una proporción pequeña de ellos han sido evaluados para su comercialización como biopesticidas.

Las feromonas no son estrictamente biocidas, pero su propiedad de afectar el comportamiento de las especies, y la posibilidad de combinar su uso con plaguicidas de síntesis u orgánicos los hace factibles de incluir en estrategias de Manejo Integrado de Plagas.

Las feromonas sexuales son los semioquímicos más comunes en agricultura y se emplean para facilitar el monitoreo de plagas, en sistemas de atracción para su control, y en técnica de confusión sexual.

Las feromonas están disponibles principalmente para lepidópteros, y en menor grado para coleópteros, dípteros y homópteros. Se utilizan especialmente en frutales.

Entre las plagas más importantes a que se destina su empleo están la mosca de la fruta (Ceratitis capitata), el gusano de la pera y manzana o carpocapsa (Cydia pomonella), el gusano quemador del brote del duraznero (Grapholita molesta), la lagarta rosada (Pectinophora gossypiella), el picudo del algodonero (Anthonomus grandis) y la polilla de la vid (Lobesia botrana).

Herbicidas

Las malezas son un gran problema para la agricultura, que los herbicidas de síntesis contribuyeron a solucionar. Sin embargo, su uso indiscriminado en los últimos 50 años ha representado una importante fuente de toxicidad en el medio ambiente y el desarrollo de  resistencias en las malas hierbas. Además, paradójicamente, las malezas que combaten los herbicidas contribuyen al incremento de plagas y enfermedades, pues las malezas constituyen refugios para depredadores naturales de plagas. De hecho los efectos adversos de los herbicidas de síntesis han provocado su retirada en diversos países.

Una agricultura sostenible necesita alternativas válidas que permitan la productividad de los sistemas agrícolas sin comprometer el futuro de los ecosistemas y de la salud humana. Actualmente ya existen compuestos fitoquimicos con capacidad reguladora del crecimiento vegetal que pueden ayudar en el control de las malas hierbas, y con menor toxicidad. Pero su desarrollo y comercializacion se encuentra aun en su fase inicial. Es necesario desarrollar bioherbicidas eficaces y de bajo costo, ya que los disponibles son de acción por contacto y con elevadas dosis de uso debido tienen un corto período de acción.

Ventajas e inconvenientes de los bioplaguicidas

No todos los bioplaguicidas carecen de toxicidad por el hecho de tener constituyentes naturales, pues, por ejemplo los microorganismos responsables de control biológico pueden causar un impacto negativo sobre otros organismos en el ecosistema. Además, como los efectos dañinos en la salud humana pueden tardar décadas en ser descubiertos, al igual que con los plaguicidas de síntesis, también deberíamos tener en cuenta siempre el “principio de precaución”, y limitar su aplicación.

Ventajas de los bioplaguicidas

Respecto a los plagucidas de síntesis, los bioplaguicidas presentan varias ventajas para la protección de los cultivos:

  • No dejan resíduos químicos en los productos agroalimentarios
  • No tienen períodos de carencia entre tratamientos, o tales períodos son muy cortos, por lo que es posible proteger los cultivos hasta el momento de la cosecha.
  • Tienen menor impacto medioambiental, ya que normalmente son menos tóxicos que los pesticidas sintéticos, y generalmente sólo afectan a la especie de plaga que se desea controlar.
  • En algunos países los registros de bioplaguicidas imponen menos restricciones que los pesticidas sintéticos. Lo que hace que el proceso de aprobación sea más rápido

Inconvenientes de los bioplaguicidas

  • Alta especificidad, lo cual hace necesaria una identificación exacta de la plaga o su patógeno para realizar el tratamiento adecuado.
  • Dado que su tipo de acción es distinto al de los pesticidas de síntesis, es necesario utilizar mayores dosis y repetir a menudo los tratamientos. De este modo, en ciertos casos en que los daños de la plaga ya pueden ser muy elevados pueden no ser adecuados para su utilización.
  • Suelen tener más un carácter preventivo que curativo, tanto porque su vida útil es más corta, por su persistencia limitada en campo, y por el tipo de acción que realiza, generalmente más lenta.
  • Suelen tener una vida útil más corta.
  • Algunos bioplaguicidas utilizan componentes no renovables (como jabones potásicos, metaldehido, caldo bordelés, azufre, oxicloruro de cobre, sulfato de cobre, y en ocasiones requieren un elevado proceso de transformación para su uso, por lo que en sentido estricto no exactamente una solución para una agricultura sostenible.

El futuro de los bioplaguicidas

La acción de los Gobiernos y los intereses de los consumidores por evitar componentes químicos en los productos agroalimentarios hacen que el mercado global de biopesticidas pueda llegar a alcanzar un valor de 6,6 billones de dólares en 2022, según ciertas previsiones. Y se espera un mercado con un crecimiento anual del 15% entre 2016 y 2022.

Ante esta nueva tendencia, las principales empresas mundiales están adquiriendo empresas dedicadas al desarrollo de biopesticidas, o realizando acuerdos de distribución, y buscando principios activos para nuevos productos en esta línea.

Vínculos externos

Biopesticida