Control biológico de plagas -Biological pest control

La larva de sírfido Syrphus (abajo) se alimenta de áfidos (arriba), lo que los convierte en agentes naturales de control biológico.
Una avispa parasitoide ( Cotesia congregata ) adulta con capullos pupales en su huésped, un gusano cornudo del tabaco ( Manduca sexta , fondo verde), un ejemplo de agente de control biológico himenóptero

El control biológico o biocontrol es un método de control de plagas , como insectos , ácaros , malas hierbas y enfermedades de las plantas , utilizando otros organismos . Se basa en la depredación , el parasitismo , la herbivoría u otros mecanismos naturales, pero normalmente también implica un papel de gestión humana activa. Puede ser un componente importante de los programas de manejo integrado de plagas (MIP).

Existen tres estrategias básicas para el control biológico de plagas: clásica (importación), donde se introduce un enemigo natural de una plaga con la esperanza de lograr el control; inductivo (aumento), en el que se administra una gran población de enemigos naturales para el control rápido de plagas; e inoculativo (conservación), en el que se toman medidas para mantener los enemigos naturales a través del restablecimiento regular.

Los enemigos naturales de los insectos juegan un papel importante en la limitación de las densidades de plagas potenciales. Los agentes de control biológico como estos incluyen depredadores , parasitoides , patógenos y competidores . Los agentes de control biológico de las enfermedades de las plantas suelen denominarse antagonistas. Los agentes de control biológico de malezas incluyen depredadores de semillas, herbívoros y patógenos de plantas.

El control biológico puede tener efectos secundarios sobre la biodiversidad a través de ataques a especies no objetivo por cualquiera de los mecanismos anteriores, especialmente cuando se introduce una especie sin un conocimiento profundo de las posibles consecuencias.

Historia

El término "control biológico" fue utilizado por primera vez por Harry Scott Smith en la reunión de 1919 de la rama Pacific Slope de la Asociación Estadounidense de Entomólogos Económicos, en Riverside, California . El entomólogo Paul H. DeBach (1914-1993) lo introdujo en un uso más generalizado, quien trabajó en plagas de cultivos de cítricos durante toda su vida. Sin embargo, la práctica se ha utilizado anteriormente durante siglos. El primer informe del uso de una especie de insecto para controlar una plaga de insectos proviene de " Nanfang Caomu Zhuang " (南方草木狀Plantas de las regiones del sur ) ( c.  304 d. C. ), atribuido al botánico de la dinastía Jin occidental Ji Han (嵇含, 263–307), en el que se menciona que " la gente de Jiaozhi vende hormigas y sus nidos adheridos a ramitas que parecen envolturas delgadas de algodón, siendo la hormiga de color amarillo rojizo más grande de lo normal. Sin tales hormigas, los cítricos del sur serían severamente insectos" . -dañado ". Las hormigas utilizadas se conocen como hormigas huang gan ( huang = amarillo, gan = cítrico) ( Oecophylla smaragdina ). La práctica fue reportada más tarde por Ling Biao Lu Yi (finales de la dinastía Tang o principios de las cinco dinastías ), en Ji Le Pian por Zhuang Jisu ( dinastía Song del Sur ), en el Libro de plantación de árboles por Yu Zhen Mu ( dinastía Ming ), en el libro Guangdong Xing Yu (siglo XVII), Lingnan de Wu Zhen Fang (dinastía Qing), en Nanyue Miscellanies de Li Diao Yuan, y otros.

Las técnicas de control biológico tal como las conocemos hoy comenzaron a surgir en la década de 1870. Durante esta década, en los EE. UU., el entomólogo del estado de Missouri, CV Riley, y el entomólogo del estado de Illinois, W. LeBaron, comenzaron la redistribución de parasitoides dentro del estado para controlar las plagas de cultivos. El primer envío internacional de un insecto como agente de control biológico lo realizó Charles V. Riley en 1873, enviando a Francia el ácaro depredador Tyroglyphus phylloxera para ayudar a combatir la filoxera de la vid ( Daktulosphaira vitifoliae ) que estaba destruyendo las vides en Francia. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) inició la investigación en control biológico clásico luego del establecimiento de la División de Entomología en 1881, con CV Riley como Jefe. La primera importación de una avispa parasitoide a los Estados Unidos fue la del bracónido Cotesia glomerata en 1883–1884, importada de Europa para controlar la invasora mariposa blanca de la col, Pieris rapae . En 1888–1889, el escarabajo vedalia, Novius cardinalis , una mariquita, fue introducido desde Australia a California para controlar la escama algodonosa, Icerya purchasi . Esto se había convertido en un problema importante para la industria de los cítricos recién desarrollada en California, pero a fines de 1889, la población de cochinillas algodonosas ya había disminuido. Este gran éxito condujo a más introducciones de insectos benéficos en los EE. UU.

En 1905, el USDA inició su primer programa de control biológico a gran escala, enviando entomólogos a Europa y Japón para buscar enemigos naturales de la polilla esponjosa, Lymantria dispar dispar , y la polilla de cola marrón, Euproctis chrysorrhoea , plagas invasoras de árboles y arbustos. . Como resultado, nueve parasitoides (avispas solitarias) de la polilla esponjosa, siete de la polilla de cola marrón y dos depredadores de ambas polillas se establecieron en los EE. UU. Aunque la polilla esponjosa no fue completamente controlada por estos enemigos naturales, la frecuencia, duración y severidad de sus brotes se redujeron y el programa se consideró exitoso. Este programa también condujo al desarrollo de muchos conceptos, principios y procedimientos para la implementación de programas de control biológico.

Larvas de Cactoblastis cactorum alimentándose denopales Opuntia

Los nopales se introdujeron en Queensland , Australia, como plantas ornamentales, a partir de 1788. Rápidamente se extendieron para cubrir más de 25 millones de hectáreas de Australia en 1920, aumentando en 1 millón de hectáreas por año. Excavar, quemar y triturar resultó ineficaz. Se introdujeron dos agentes de control para ayudar a controlar la propagación de la planta, la polilla del cactus Cactoblastis cactorum y la cochinilla Dactylopius . Entre 1926 y 1931, decenas de millones de huevos de polilla del cactus se distribuyeron por todo Queensland con gran éxito y, para 1932, la mayoría de las áreas de tunas habían sido destruidas.

El primer caso informado de un intento clásico de control biológico en Canadá involucra a la avispa parasitoide Trichogramma minutum . Los individuos fueron capturados en el estado de Nueva York y liberados en los jardines de Ontario en 1882 por William Saunders, un químico capacitado y primer director de Dominion Experimental Farms, para controlar el gusano de grosella invasivo Nematus ribesii . Entre 1884 y 1908, el primer entomólogo del Dominio, James Fletcher, continuó con la introducción de otros parasitoides y patógenos para el control de plagas en Canadá.

Tipos de control biológico de plagas.

Existen tres estrategias básicas de control biológico de plagas: importación (control biológico clásico), aumento y conservación.

Importación

Rodolia cardinalis , el escarabajo vedalia, fue importado de Australia a California en el siglo XIX, controlando con éxito la cochinilla algodonosa .

La importación o el control biológico clásico implica la introducción de los enemigos naturales de una plaga en un nuevo lugar donde no se encuentran de forma natural. Los primeros casos a menudo no eran oficiales y no se basaban en investigaciones, y algunas especies introducidas se convirtieron en plagas graves.

Para ser más eficaz en el control de una plaga, un agente de control biológico requiere una capacidad de colonización que le permita seguir el ritmo de los cambios en el hábitat en el espacio y el tiempo. El control es mayor si el agente tiene persistencia temporal para que pueda mantener su población incluso en ausencia temporal de la especie objetivo, y si es un forrajeador oportunista, lo que le permite explotar rápidamente una población de plagas.

Uno de los primeros éxitos fue el control de Icerya purchasi (escama algodonosa) en Australia, utilizando un insecto depredador Rodolia cardinalis (el escarabajo vedalia). Este éxito se repitió en California utilizando el escarabajo y una mosca parasitaria, Cryptochaetum iceryae . Otros casos exitosos incluyen el control de Antonina graminis en Texas por parte de Neodusmetia sangwani en la década de 1960.

El daño causado por Hypera postica , el gorgojo de la alfalfa, una grave plaga introducida en el forraje, se redujo sustancialmente con la introducción de enemigos naturales. 20 años después de su introducción, la población de gorgojos en el área de la alfalfa tratada por el gorgojo de la alfalfa en el noreste de los Estados Unidos permaneció un 75 por ciento por debajo.

La especie invasora Alternanthera philoxeroides (hierba caimán) se controló en Florida (EE. UU.) mediante la introducción del escarabajo pulga de la maleza caimán .

La hierba de cocodrilo se introdujo en los Estados Unidos desde América del Sur . Echa raíces en aguas poco profundas, interfiriendo con la navegación , el riego y el control de inundaciones . El escarabajo pulga de la maleza caimán y otros dos controles biológicos fueron liberados en Florida , lo que redujo en gran medida la cantidad de tierra cubierta por la planta. Otra maleza acuática, la salvinia gigante ( Salvinia molesta ) es una plaga grave que cubre los cursos de agua, reduce el flujo de agua y daña a las especies nativas. El control con el gorgojo de la salvinia ( Cyrtobagous salviniae ) y la polilla barrenadora del tallo de la salvinia ( Samea multiplicalis ) es efectivo en climas cálidos, y en Zimbabue se obtuvo un control del 99% de la maleza durante un período de dos años.

Las pequeñas avispas parasitoides criadas comercialmente , Trichogramma ostriniae , proporcionan un control limitado y errático del barrenador europeo del maíz ( Ostrinia nubilalis ), una plaga grave. Las formulaciones cuidadosas de la bacteria Bacillus thuringiensis son más efectivas. El control integrado de O. nubilalis libera Tricogramma brassicae (parasitoide de huevos) y posteriormente Bacillus thuringiensis subs. kurstaki (efecto larvicida) reduce los daños por plagas mejor que los tratamientos con insecticidas

La población de Levuana iridescens , la polilla Levuana, una grave plaga del coco en Fiji , fue controlada por un programa clásico de control biológico en la década de 1920.

Aumento

Hippodamia convergens , la mariquita convergente, se vende comúnmente para el control biológico de pulgones .

El aumento implica la liberación adicional de enemigos naturales que ocurren en un área en particular, impulsando las poblaciones naturales allí. En la liberación inoculativa, se liberan pequeñas cantidades de los agentes de control a intervalos para permitirles reproducirse, con la esperanza de establecer un control a más largo plazo y, por lo tanto, mantener la plaga en un nivel bajo, lo que constituye una prevención en lugar de una cura. En la liberación por inundación, por el contrario, se liberan grandes cantidades con la esperanza de reducir rápidamente una población de plagas dañina, corrigiendo un problema que ya ha surgido. El aumento puede ser efectivo, pero no se garantiza que funcione, y depende de los detalles precisos de las interacciones entre cada plaga y el agente de control.

Un ejemplo de liberación inoculativa ocurre en la producción hortícola de varios cultivos en invernaderos . Las liberaciones periódicas de la avispa parasitoide, Encarsia formosa , se usan para controlar la mosca blanca de los invernaderos , mientras que el ácaro depredador Phytoseiulus persimilis se usa para el control de la araña roja.

El parásito de los huevos Trichogramma se libera con frecuencia de forma inundativa para controlar las polillas dañinas. Ahora se introduce una nueva forma de lanzamientos inundativos, es decir, el uso de drones. Los parasitoides de huevos pueden encontrar los huevos del huésped objetivo por medio de varias señales. Se encontraron kairomonas en escamas de polilla. De manera similar, Bacillus thuringiensis y otros insecticidas microbianos se usan en cantidades suficientemente grandes para un efecto rápido. Las tasas de liberación recomendadas para Trichogramma en vegetales o cultivos de campo varían de 5000 a 200 000 por acre (1 a 50 por metro cuadrado) por semana según el nivel de infestación de la plaga. De manera similar, los nematodos que matan insectos (que son entomopatógenos) se liberan a razón de millones e incluso miles de millones por acre para el control de ciertas plagas de insectos que habitan en el suelo.

Conservación

La conservación de los enemigos naturales existentes en un ambiente es el tercer método de control biológico de plagas. Los enemigos naturales ya están adaptados al hábitat ya la plaga objetivo, y su conservación puede ser simple y rentable, como cuando las plantas de cultivo que producen néctar se cultivan en los bordes de los campos de arroz. Estos proporcionan néctar para apoyar a los parasitoides y depredadores de las plagas de saltamontes y se ha demostrado que son tan efectivos (reduciendo la densidad de plagas en 10 o incluso 100 veces) que los agricultores rociaron un 70 % menos de insecticidas y disfrutaron de rendimientos aumentados en un 5 %. De manera similar, se encontró que los depredadores de los áfidos estaban presentes en los pastos de matas cerca de los setos de los límites de los campos en Inglaterra, pero se propagaban demasiado lentamente para llegar al centro de los campos. Se mejoró el control mediante la plantación de una franja de un metro de ancho de pastos de matas en los centros de los campos, lo que permitió que los depredadores de áfidos pasaran el invierno allí.

Una maceta invertida llena de paja para atraer tijeretas

Los sistemas de cultivo se pueden modificar para favorecer a los enemigos naturales, una práctica que a veces se denomina manipulación del hábitat. Proporcionar un hábitat adecuado, como un cinturón protector , un seto o un banco de escarabajos donde los insectos benéficos como las avispas parasitoides puedan vivir y reproducirse, puede ayudar a asegurar la supervivencia de las poblaciones de enemigos naturales. Cosas tan simples como dejar una capa de hojas caídas o mantillo en su lugar proporciona una fuente de alimento adecuada para los gusanos y proporciona un refugio para los insectos, siendo a su vez una fuente de alimento para mamíferos tan beneficiosos como erizos y musarañas . Las pilas de compost y las pilas de madera pueden proporcionar refugio a invertebrados y pequeños mamíferos. La hierba alta y los estanques sustentan a los anfibios. No eliminar las plantas anuales muertas y las plantas no resistentes en el otoño permite que los insectos hagan uso de sus tallos huecos durante el invierno. En California, las ciruelas pasas a veces se plantan en viñedos de uva para proporcionar un hábitat de hibernación mejorado o refugio para un parasitoide clave de la plaga de la uva. La provisión de refugios artificiales en forma de ataúdes de madera, cajas o macetas también se realiza a veces, particularmente en jardines, para hacer que un área cultivada sea más atractiva para los enemigos naturales. Por ejemplo, las tijeretas son depredadores naturales que se pueden alentar en los jardines colgando macetas boca abajo llenas de paja o lana de madera . Se pueden fomentar las crisopas verdes utilizando botellas de plástico con el fondo abierto y un rollo de cartón en el interior. Las casas para pájaros permiten que las aves insectívoras aniden; las aves más útiles pueden ser atraídas eligiendo una abertura lo suficientemente grande para la especie deseada.

En la producción de algodón, la sustitución de insecticidas de amplio espectro por medidas de control selectivo como el algodón Bt puede crear un entorno más favorable para los enemigos naturales de las plagas del algodón debido a la reducción del riesgo de exposición a los insecticidas. Dichos depredadores o parasitoides pueden controlar plagas no afectadas por la proteína Bt . La reducción de la calidad y la abundancia de las presas asociadas con un mayor control del algodón Bt también puede disminuir indirectamente las poblaciones de enemigos naturales en algunos casos, pero el porcentaje de plagas consumidas o parasitadas en el algodón Bt y no Bt suele ser similar.

Agentes de control biológico

depredadores

Las crisopas depredadoras están disponibles en los distribuidores de biocontrol.

Los depredadores son principalmente especies de vida libre que consumen directamente una gran cantidad de presas durante toda su vida. Dado que muchas de las principales plagas de cultivos son insectos, muchos de los depredadores utilizados en el control biológico son especies insectívoras. Las mariquitas , y en particular sus larvas, que están activas entre mayo y julio en el hemisferio norte, son depredadores voraces de pulgones , y también consumen ácaros , cochinillas y pequeñas orugas . La mariquita manchada ( Coleomegilla maculata ) también puede alimentarse de los huevos y larvas del escarabajo de la patata de Colorado ( Leptinotarsa ​​decemlineata ).

Las larvas de muchas especies de sírfidos se alimentan principalmente de pulgones , una larva devora hasta 400 a lo largo de su vida. No se ha estudiado su eficacia en cultivos comerciales.

La araña cangrejo corredora Philodromus cespitum también se alimenta en gran medida de los pulgones y actúa como agente de control biológico en los huertos frutales europeos.

Avispa Polistes depredadora en busca de gusanos cogolleros u otras orugas en una planta de algodón

Varias especies de nematodos entomopatógenos son importantes depredadores de insectos y otras plagas de invertebrados. Los nematodos entomopatógenos forman una etapa resistente al estrés conocida como juvenil infectivo. Estos se propagan en el suelo e infectan a los insectos huéspedes adecuados. Al entrar en el insecto pasan a la hemolinfa donde se recuperan de su estancamiento de desarrollo y liberan sus simbiontes bacterianos . Los simbiontes bacterianos se reproducen y liberan toxinas, que luego matan al insecto huésped. Phasmarhabditis hermaphrodita es un nematodo microscópico que mata a las babosas. Su complejo ciclo de vida incluye una etapa infectiva de vida libre en el suelo donde se asocia con una bacteria patógena como Moraxella osloensis . El nematodo ingresa a la babosa a través de la región posterior del manto, luego se alimenta y se reproduce en el interior, pero son las bacterias las que matan a la babosa. El nematodo está disponible comercialmente en Europa y se aplica regando sobre suelo húmedo. Los nematodos entomopatógenos tienen una vida útil limitada debido a su limitada resistencia a las altas temperaturas y las condiciones secas. El tipo de suelo al que se aplican también puede limitar su eficacia.

Las especies utilizadas para controlar los ácaros incluyen los ácaros depredadores Phytoseiulus persimilis , Neoseilus californicus y Amblyseius cucumeris , el mosquito depredador Feltiella acarisuga y la mariquita Stethorus punctillum . La chinche Orius insidiosus se ha utilizado con éxito contra la araña roja y los trips de las flores occidentales ( Frankliniella occidentalis ).

Los depredadores, incluido Cactoblastis cactorum (mencionado anteriormente), también pueden usarse para destruir especies de plantas invasoras. Como otro ejemplo, la polilla de la cicuta venenosa ( Agonopterix alstroemeriana) puede usarse para controlar la cicuta venenosa ( Conium maculatum ). Durante su etapa larvaria, la polilla consume estrictamente su planta huésped, la cicuta venenosa, y puede existir en cientos de larvas por planta huésped individual, destruyendo grandes extensiones de la cicuta.

La avispa parasitoide Aleiodes indiscretus parasitando una oruga de la polilla esponjosa , una plaga grave de la silvicultura

Para las plagas de roedores , los gatos son un control biológico efectivo cuando se usan junto con la reducción de los "refugios"/ lugares de escondite. Mientras que los gatos son efectivos para prevenir "explosiones de población" de roedores , no son efectivos para eliminar infestaciones severas preexistentes. Las lechuzas comunes también se utilizan a veces como control biológico de roedores. Aunque no existen estudios cuantitativos de la eficacia de las lechuzas comunes para este fin, se conocen depredadores de roedores que pueden usarse además o en lugar de los gatos; se les puede animar a entrar en un área con cajas nido.

En Honduras, donde el mosquito Aedes aegypti estaba transmitiendo el dengue y otras enfermedades infecciosas, se intentó el control biológico mediante un plan de acción comunitario; Se agregaron copépodos , tortugas bebés y tilapias juveniles a los pozos y tanques donde se reproducen los mosquitos y se eliminan las larvas de mosquitos.

Incluso entre los artrópodos que generalmente se consideran depredadores obligados de los animales (especialmente otros artrópodos), las fuentes de alimentos florales ( néctar y, en menor grado, polen ) a menudo son fuentes complementarias útiles. En un estudio se notó que la Adalia bipunctata adulta (depredadora y biocontroladora común de Ephestia kuehniella ) podría sobrevivir en las flores pero nunca completar su ciclo de vida , por lo que se realizó un metanálisis para encontrar esa tendencia general en los datos publicados anteriormente, si existió En algunos casos, los recursos florales son absolutamente necesarios. En general, los recursos florales (y una imitación, es decir, el agua azucarada) aumentan la longevidad y la fecundidad , lo que significa que incluso el número de poblaciones depredadoras puede depender de la abundancia de alimentos que no son presas. Por lo tanto, el mantenimiento de la población de control biológico, y el éxito, pueden depender de las flores cercanas.

Parasitoides

Los parasitoides ponen sus huevos sobre o dentro del cuerpo de un insecto huésped, que luego se utiliza como alimento para el desarrollo de las larvas. El anfitrión es finalmente asesinado. La mayoría de los parasitoides de insectos son avispas o moscas , y muchos tienen un rango de huéspedes muy reducido. Los grupos más importantes son las avispas icneumónidas , que utilizan principalmente las orugas como huéspedes; avispas bracónidas , que atacan a las orugas y una amplia gama de otros insectos, incluidos los pulgones; avispas calcidoides , que parasitan huevos y larvas de muchas especies de insectos; y moscas taquínidas , que parasitan una amplia gama de insectos, incluidas orugas, escarabajos adultos y larvas, y chinches . Los parasitoides son más efectivos para reducir las poblaciones de plagas cuando sus organismos huéspedes tienen refugios limitados para esconderse de ellos.

Encarsia formosa , ampliamente utilizada en la horticultura de invernadero , fue uno de los primeros agentes de control biológico desarrollados.
Ciclos de vida de la mosca blanca de invernadero y su avispa parasitoide Encarsia formosa

Los parasitoides se encuentran entre los agentes de control biológico más utilizados. Comercialmente, existen dos tipos de sistemas de crianza: producción diaria a corto plazo con alta producción de parasitoides por día, y sistemas de producción diaria baja a largo plazo. En la mayoría de los casos, la producción deberá coincidir con las fechas de liberación apropiadas cuando estén disponibles las especies hospedantes susceptibles en una fase adecuada de desarrollo. Las instalaciones de producción más grandes producen durante todo el año, mientras que algunas instalaciones producen solo por temporada. Las instalaciones de cría suelen estar a una distancia significativa de donde se utilizarán los agentes en el campo, y el transporte de los parasitoides desde el punto de producción hasta el punto de uso puede plantear problemas. Las condiciones de envío pueden ser demasiado calurosas, e incluso las vibraciones de aviones o camiones pueden afectar negativamente a los parasitoides.

Encarsia formosa es una pequeña avispa parasitoide que ataca a las moscas blancas , insectos que se alimentan de savia y que pueden causar marchitez y negrura en los cultivos ornamentales y vegetales de invernadero. Es más efectivo cuando se trata de infestaciones de bajo nivel, brindando protección durante un largo período de tiempo. La avispa pone sus huevos en las 'escamas' jóvenes de la mosca blanca, volviéndolos negros a medida que las larvas del parásito pupan. Gonatocerus ashmeadi ( Hymenoptera : Mymaridae ) se ha introducido para controlar la chicharrita de alas cristalinas Homalodisca vitripennis (Hemiptera: Cicadellidae ) en la Polinesia Francesa y ha controlado con éxito ~95% de la densidad de la plaga.

El gusano de las yemas del abeto oriental es un ejemplo de un insecto destructivo en los bosques de abetos y abetos . Las aves son una forma natural de control biológico, pero la Trichogramma minutum , una especie de avispa parásita, se ha investigado como una alternativa a los controles químicos más controvertidos.

Hay una serie de estudios recientes que buscan métodos sostenibles para controlar las cucarachas urbanas utilizando avispas parásitas. Dado que la mayoría de las cucarachas permanecen en el sistema de alcantarillado y en áreas protegidas que son inaccesibles a los insecticidas, el empleo de avispas cazadoras activas es una estrategia para tratar de reducir sus poblaciones.

Patógenos

Los microorganismos patógenos incluyen bacterias , hongos y virus . Matan o debilitan a su huésped y son relativamente específicos del huésped. Varias enfermedades microbianas de insectos ocurren naturalmente, pero también pueden usarse como pesticidas biológicos . Cuando ocurren naturalmente, estos brotes dependen de la densidad, ya que generalmente solo ocurren cuando las poblaciones de insectos se vuelven más densas.

El uso de patógenos contra las malas hierbas acuáticas se desconocía hasta una propuesta innovadora de 1972 de Zettler y Freeman. Hasta ese momento no se había utilizado biocontrol de ningún tipo contra ninguna maleza acuática. En su revisión de las posibilidades, señalaron la falta de interés e información hasta el momento, y enumeraron lo que se sabía de las plagas de plagas, ya fueran patógenos o no. Propusieron que esto debería ser relativamente sencillo de aplicar de la misma manera que otros biocontroles. Y, de hecho, en las décadas posteriores, los mismos métodos de biocontrol que son rutinarios en tierra se han vuelto comunes en el agua.

bacterias

Las bacterias utilizadas para el control biológico infectan a los insectos a través de sus tractos digestivos, por lo que solo ofrecen opciones limitadas para controlar insectos con aparatos bucales chupadores, como pulgones y cochinillas. Bacillus thuringiensis , una bacteria que habita en el suelo, es la especie de bacteria más utilizada para el control biológico, con al menos cuatro subespecies utilizadas contra plagas de insectos lepidópteros ( polilla , mariposa ), coleópteros (escarabajo) y dípteros (mosca verdadera) . La bacteria está disponible para los agricultores orgánicos en bolsitas de esporas secas que se mezclan con agua y se rocían sobre plantas vulnerables como brasicáceas y árboles frutales . También se han incorporado genes de B. thuringiensis a cultivos transgénicos , haciendo que las plantas expresen algunas de las toxinas de la bacteria, que son proteínas . Estos confieren resistencia a las plagas de insectos y por lo tanto reducen la necesidad del uso de plaguicidas. Si las plagas desarrollan resistencia a las toxinas en estos cultivos, B. thuringiensis también se volverá inútil en la agricultura orgánica. La bacteria Paenibacillus popilliae que causa la enfermedad de las esporas lechosas se ha encontrado útil en el control del escarabajo japonés , matando las larvas. Es muy específico de su especie huésped y es inofensivo para los vertebrados y otros invertebrados.

Bacillus spp., Pseudomonas fluorescentes y Streptomycetes son controles de varios patógenos fúngicos.

hongos

Pulgón verde del melocotonero , una plaga por derecho propio y vector de virus de plantas, asesinado por el hongo Pandora neoaphidis ( Zygomycota : Entomophthorales ) Barra de escala = 0,3 mm.

Los hongos entomopatógenos , que causan enfermedades en los insectos, incluyen al menos 14 especies que atacan a los pulgones . Beauveria bassiana se produce en masa y se usa para controlar una amplia variedad de plagas de insectos, incluidas moscas blancas , trips , pulgones y gorgojos . Lecanicillium spp. se despliegan contra moscas blancas, trips y pulgones. Metarhizium spp. se usan contra plagas que incluyen escarabajos, langostas y otros saltamontes, hemípteros y arañas rojas . Paecilomyces fumosoroseus es efectivo contra mosca blanca, trips y pulgón; Purpureocillium lilacinus se usa contra nematodos agalladores y 89 especies de Trichoderma contra ciertos patógenos de plantas. Trichoderma viride se ha utilizado contra la enfermedad del olmo holandés y ha mostrado algún efecto en la supresión de la hoja de plata , una enfermedad de las frutas de hueso causada por el hongo patógeno Chondrostereum purpureum .

Los hongos patógenos pueden ser controlados por otros hongos, bacterias o levaduras, tales como: Gliocladium spp., micoparásito Pythium spp., tipos binucleados de Rhizoctonia spp. y Laetisaria spp.

Los hongos Cordyceps y Metacordyceps se despliegan contra un amplio espectro de artrópodos. Entomophaga es eficaz contra plagas como el pulgón verde del melocotonero .

Varios miembros de Chytridiomycota y Blastocladiomycota han sido explorados como agentes de control biológico. De Chytridiomycota, Synchytrium solstitiale está siendo considerado como un agente de control del cardo estrellado amarillo ( Centaurea solstitialis ) en los Estados Unidos.

virus

Los baculovirus son específicos de especies individuales de insectos huéspedes y se ha demostrado que son útiles en el control biológico de plagas. Por ejemplo, el virus de la polihedrosis nuclear multicápside Lymantria dispar se ha utilizado para rociar grandes áreas de bosque en América del Norte donde las larvas de la polilla esponjosa están causando una grave defoliación. Las larvas de la polilla son eliminadas por el virus que han comido y mueren, los cadáveres que se desintegran dejan partículas de virus en el follaje para infectar a otras larvas.

Un virus de mamíferos, el virus de la enfermedad hemorrágica del conejo, se introdujo en Australia para intentar controlar las poblaciones de conejos europeos allí. Escapó de la cuarentena y se extendió por todo el país, matando a un gran número de conejos. Los animales muy jóvenes sobrevivieron, pasando la inmunidad a su descendencia a su debido tiempo y eventualmente produciendo una población resistente al virus. La introducción en Nueva Zelanda en la década de 1990 tuvo un éxito similar al principio, pero una década más tarde, se desarrolló inmunidad y las poblaciones volvieron a los niveles anteriores a la RHD.

Los micovirus de ARN son controles de varios patógenos fúngicos.

oomicota

Lagenidium giganteum es un moho transmitido por el agua que parasita la etapa larval de los mosquitos. Cuando se aplican al agua, las esporas móviles evitan las especies huésped inadecuadas y buscan huéspedes adecuados para las larvas de mosquito. Este moho tiene las ventajas de una fase latente, resistente a la desecación, con características de liberación lenta durante varios años. Lamentablemente, es susceptible a muchos productos químicos utilizados en los programas de eliminación de mosquitos.

Competidores

La enredadera de la leguminosa Mucuna pruriens se utiliza en los países de Benín y Vietnam como control biológico de la problemática hierba Imperata cylindrica : la enredadera es extremadamente vigorosa y suprime las plantas vecinas compitiendo con ellas por el espacio y la luz. Se dice que Mucuna pruriens no es invasora fuera de su área cultivada. Desmodium uncinatum se puede utilizar en la agricultura push-pull para detener la planta parásita , la hierba bruja ( Striga ).

La mosca arbustiva australiana, Musca vetustissima , es una de las principales plagas molestas en Australia, pero los descomponedores nativos que se encuentran en Australia no están adaptados para alimentarse de estiércol de vaca, que es donde se reproducen las moscas arbustivas. Por lo tanto, el Proyecto Escarabajo Pelotero Australiano (1965-1985), dirigido por George Bornemissza de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth , liberó cuarenta y nueve especies de escarabajo pelotero , para reducir la cantidad de estiércol y, por lo tanto, también los criaderos potenciales del escarabajo pelotero. volar.

Uso combinado de parasitoides y patógenos

En casos de infección masiva y severa de plagas invasoras, las técnicas de control de plagas se utilizan a menudo en combinación. Un ejemplo es el barrenador esmeralda del fresno , Agrilus planipennis , un escarabajo invasor de China , que ha destruido decenas de millones de fresnos en su área de distribución introducida en América del Norte . Como parte de la campaña en su contra, a partir de 2003, científicos estadounidenses y la Academia China de Silvicultura buscaron a sus enemigos naturales en la naturaleza, lo que llevó al descubrimiento de varias avispas parasitoides, a saber, Tetrastichus planipennisi, un endoparasitoide larvario gregario, Oobius agrili , una avispa solitaria , parasitoide de huevos partenogénico, y Spathius agrili , un ectoparasitoide larvario gregario. Estos se han introducido y liberado en los Estados Unidos de América como un posible control biológico del barrenador esmeralda del fresno. Los resultados iniciales para Tetrastichus planipennisi han sido prometedores, y ahora se está lanzando junto con Beauveria bassiana , un hongo patógeno con propiedades insecticidas conocidas.

Plagas objetivo

Plagas fúngicas

Botrytis cinerea en lechuga , por Fusarium spp. y Penicillium claviforme , en uva y fresa por Trichoderma spp., en fresa por Cladosporium herbarum , en col china por Bacillus brevis , y en varios otros cultivos por varias levaduras y bacterias. Sclerotinia sclerotiorum por varios biocontroles fúngicos. Infección fúngica de la vaina de la habichuela por Trichoderma hamatum si es anterior o simultánea a la infección. Cryphonectria parasitica , Gaeumannomyces graminis , Sclerotinia spp. y Ophiostoma novo-ulmi por virus. Varios oídios y royas por varios Bacillus spp. y Pseudomonas fluorescentes . Colletotrichum orbiculare suprimirá más infecciones por sí mismo si se manipula para producir resistencia sistémica inducida por la planta al infectar la hoja inferior.

Dificultades

Muchas de las plagas más importantes son especies exóticas e invasoras que afectan gravemente a la agricultura, la horticultura, la silvicultura y los entornos urbanos. Tienden a llegar sin sus parásitos, patógenos y depredadores coevolucionados, y al escapar de estos, las poblaciones pueden dispararse. Importar los enemigos naturales de estas plagas puede parecer un movimiento lógico, pero esto puede tener consecuencias no deseadas ; las regulaciones pueden ser ineficaces y puede haber efectos imprevistos sobre la biodiversidad, y la adopción de las técnicas puede resultar un desafío debido a la falta de conocimiento entre los agricultores y cultivadores.

Efectos secundarios

El control biológico puede afectar la biodiversidad a través de la depredación, el parasitismo, la patogenicidad, la competencia u otros ataques a especies no objetivo. Un control introducido no siempre apunta solo a las especies de plagas previstas; también puede apuntar a especies nativas. En Hawái, durante la década de 1940, se introdujeron avispas parásitas para controlar una plaga de lepidópteros y las avispas todavía se encuentran allí hoy. Esto puede tener un impacto negativo en el ecosistema nativo; sin embargo, es necesario estudiar el rango de hospedantes y los impactos antes de declarar su impacto en el medio ambiente.

El sapo de caña (introducido en Australia en 1935) se propagó entre 1940 y 1980: fue ineficaz como agente de control. Su distribución ha seguido ampliándose desde 1980.

Los animales vertebrados tienden a ser comedores generalistas y rara vez son buenos agentes de control biológico; muchos de los casos clásicos de "biocontrol que salió mal" involucran vertebrados. Por ejemplo, el sapo de caña ( Rhinella marina ) se introdujo intencionalmente en Australia para controlar el escarabajo de caña de lomo gris ( Dermolepida albohirtum ) y otras plagas de la caña de azúcar. Se obtuvieron 102 sapos de Hawái y se criaron en cautiverio para aumentar su número hasta que fueron liberados en los campos de caña de azúcar del trópico norte en 1935. Más tarde se descubrió que los sapos no podían saltar muy alto y, por lo tanto, no podían comerse la caña. escarabajos que se quedaron en los tallos superiores de las plantas de caña. Sin embargo, el sapo prosperó alimentándose de otros insectos y pronto se propagó muy rápidamente; se apoderó del hábitat de los anfibios nativos y trajo enfermedades extrañas a los sapos y ranas nativos , reduciendo drásticamente sus poblaciones. Además, cuando es amenazado o manipulado, el sapo de caña libera veneno de las glándulas parotoides en sus hombros; especies nativas australianas como goannas , serpientes tigre , dingos y quolls del norte que intentaron comerse el sapo fueron dañadas o muertas. Sin embargo, ha habido alguna evidencia reciente de que los depredadores nativos se están adaptando, tanto fisiológicamente como cambiando su comportamiento, por lo que, a largo plazo, sus poblaciones pueden recuperarse.

Rhinocyllus conicus , un gorgojo que se alimenta de semillas, se introdujo en América del Norte para controlar el cardo almizclero exótico ( Carduus nutans ) y el cardo canadiense ( Cirsium arvense ). Sin embargo, el gorgojo también ataca a los cardos nativos, dañando especies como el endémico cardo Platte ( Cirsium neomexicanum ) al seleccionar plantas más grandes (lo que redujo el acervo genético), reduciendo la producción de semillas y, en última instancia, amenazando la supervivencia de la especie. De manera similar, el gorgojo Larinus planus también se usó para tratar de controlar el cardo canadiense , pero también dañó a otros cardos. Esto incluyó una especie clasificada como amenazada.

La pequeña mangosta asiática ( Herpestus javanicus ) se introdujo en Hawái para controlar la población de ratas . Sin embargo, la mangosta era diurna y las ratas salían de noche; la mangosta, por lo tanto, se alimentaba de las aves endémicas de Hawái , especialmente de sus huevos , con más frecuencia que de las ratas, y ahora tanto las ratas como las mangostas amenazan a las aves. Esta introducción se realizó sin comprender las consecuencias de tal acción. No existían regulaciones en ese momento, y una evaluación más cuidadosa debería evitar tales liberaciones ahora.

El robusto y prolífico pez mosquito del este ( Gambusia holbrooki ) es originario del sureste de los Estados Unidos y fue introducido en todo el mundo en las décadas de 1930 y 1940 para alimentarse de larvas de mosquitos y así combatir la malaria . Sin embargo, ha prosperado a expensas de las especies locales, provocando una disminución de los peces y ranas endémicos a través de la competencia por los recursos alimentarios, así como al comer sus huevos y larvas. En Australia, el control del pez mosquito es tema de discusión; en 1989, los investigadores AH Arthington y LL Lloyd afirmaron que "el control biológico de la población está mucho más allá de las capacidades actuales".

educación del productor

Un obstáculo potencial para la adopción de medidas biológicas de control de plagas es que los productores pueden preferir quedarse con el uso familiar de pesticidas. Sin embargo, los plaguicidas tienen efectos no deseados, incluido el desarrollo de resistencia entre plagas y la destrucción de enemigos naturales; estos, a su vez, pueden permitir brotes de plagas de otras especies además de las que se atacaron originalmente, y en cultivos a una distancia de los tratados con pesticidas. Un método para aumentar la adopción de métodos de control biológico por parte de los productores consiste en dejar que aprendan haciendo, por ejemplo, mostrándoles experimentos de campo simples, permitiéndoles observar la depredación viva de plagas o demostraciones de plagas parasitadas. En Filipinas, las fumigaciones contra las orugas dobladoras de hojas al comienzo de la temporada eran una práctica común, pero se pidió a los productores que siguieran una "regla general" de no fumigar contra las orugas dobladoras de hojas durante los primeros 30 días después del trasplante; la participación en esto resultó en una reducción del uso de insecticidas en 1/3 y un cambio en la percepción del uso de insecticidas por parte de los productores.

Técnicas relacionadas

Relacionada con el control biológico de plagas está la técnica de introducir individuos estériles en la población nativa de algún organismo. Esta técnica es muy practicada con insectos : un gran número de machos esterilizados por radiación son liberados al medio ambiente, que proceden a competir con los machos autóctonos por las hembras. Aquellas hembras que copulan con los machos estériles pondrán huevos infértiles, lo que resultará en una disminución del tamaño de la población. Con el tiempo, con introducciones repetidas de machos estériles, esto podría resultar en una disminución significativa en el tamaño de la población del organismo. Recientemente se ha aplicado una técnica similar a las malas hierbas utilizando polen irradiado, lo que da como resultado semillas deformadas que no brotan.

Ver también

Referencias

  • K. Esser y JW Bennett, ed. (2002). XI Aplicaciones Agrícolas . The Mycota: un tratado completo sobre hongos como sistemas experimentales para la investigación básica y aplicada. Berlín, Heidelberg: Springer Berlín Heidelberg. pag. VII-388. ISBN 978-3-662-03059-2. OCLC  851379901 . ISBN  978-3-642-07650-3
  • Capítulo 6, Elad, Yigal; Freeman, Stanley. "Control biológico de hongos patógenos de plantas".  .

Otras lecturas

General

Efectos sobre la biodiversidad nativa

  • Pereira, MJ; et al. (1998). "Conservación de la vegetación natural en las Islas Azores". Bol. Mus. municipio Funchal . 5 : 299–305.
  • Weeden, CR; Shelton, AM; Hoffman, MP Control biológico: una guía para los enemigos naturales en América del Norte .
  • Sapo de caña: un estudio de caso . 2003.
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  • Johnson, M. 2000. Naturaleza y alcance del control biológico. Control Biológico de Plagas .

Efectos económicos

  • Griffiths, GJK (2007). "Eficacia y economía de los hábitats de refugio para la conservación". Control Biológico . 45 : 200–209. doi : 10.1016/j.biocontrol.2007.09.002 .
  • Collier, T.; Steenwyka, R. (2003). "Una evaluación crítica del control biológico aumentativo". Economía del Aumento . 31 (2): 245–256. doi : 10.1016/j.biocontrol.2004.05.001 .

enlaces externos