Agentes de Control Biológico (ACB's) y Protección Vegetal

Ante una población mundial en constante crecimiento, el suministro de alimentos se ha convertido en una de las principales amenazas para nuestra especie, ya que, de acuerdo con estimaciones de la FAO, la producción agrícola debería aumentar alrededor del 60% para el 2050 con el fin de alimentar a una población de casi 10 mil milones de habitantes.

Sin embargo, actualmente existen varios factores bióticos y abióticos que amenazan la productividad agrícola. Puesto que, anualmente se pierde más del 40% de la producción agrícola debido al impacto de plagas y enfermedades. Así mismo, se estima que las pérdidas económicas ocasionadas por las enfermedades de las plantas equivalen a 220,000 millones de dólares americanos anualmente, mientras que los insectos invasivos ocasionan pérdidas aproximadas de 70,000 millones anualmente (FAO, 2021).

El cambio climático y sus efectos, las plagas y enfermedades cada vez más resistentes a controles químicos, el agotamiento el suelo, entre otros factores, limitan considerablemente la producción agrícola y están relacionados de manera directa con la incidencia de plagas y enfermedades, como lo veremos más adelante.

Factores abióticos

Se considera factores abióticos a aquellos elementos del ecosistema que no tienen vida pero podríamos necesitar para vivir, como el clima, la lluvia y la radiación solar. Algunos de estos factores abióticos podrían regularse en los sistemas agrícolas para favorecer la adaptación y mejorar la productividad del cultivo, tal es el caso de la intensidad de la radiación y la humedad relativa; sin embargo, estos controles pueden incrementar significativamente los costos de producción haciéndolo inaccesible para la gran mayoría de los cultivos extensivos.

Adicionalmente, algunos otros factores abióticos desafortunadamente no dependen de la acción del hombre y solo pueden monitorearse, quizá predecirse, para de este modo, prepararse y reducir el impacto negativo que puedan causar en la fisiología y rendimiento de los cultivos. Me refiero a factores climatológicos de gran escala, como los fenómenos del niño y la niña, o el incremento de temperatura ambiental en todo el mundo.

Factores bióticos

Se consideran factores bióticos todos aquellos organismos vivos que afectan la salud y productividad de los cultivos agrícolas. Por ejemplo: malezas, insectos, nematodos, hongos, bacterias y virus. El impacto o la severidad del daño depende de varios factores, tales como la susceptibilidad del huésped, la agresividad y densidad de la plaga o patógeno, entre otros.

El calentamiento global y su efecto en la incidencia de plagas

La variación de las condiciones climáticas de nuestro planeta con respecto de los registros históricos ha recibido el nombre de cambio climático. Uno de los efectos más catastróficos del cambio climático es por ejemplo, el llamado "calentamiento global", término con el que nos referimos al incremento de la temperatura ambiental a nivel mundial. De acuerdo con datos de los últimos 100 años, se ha registrado un incremento de 0.76°C en la temperatura media del planeta.

De acuerdo con una publicacón del Programa de Investigación en Cambio Climático (PICC) impulsado por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México podría rebasar los 1.5°C de incremento de temperatura media anual en los próximos 5 años, y advierten que si no se inician acciones al respecto, el incremento puede llegar a 2°C para el 2040, con efectos devastadores en la agricultura y economía nacional (https://www.pincc.unam.mx/por-el-cambio-climatico-en-menos-de-cinco-anos-mexico-rebasara-los-1-5-grados-centigrados-de-incremento-en-la-temperatura-media-anual/)

Una publicación científica del 2021, titulada "El impacto del cambio climático en las plagas agrícolas" (Skendzic y colaboradores, 2021) indica que la temperatura juega un importante papel en e metabolismo, metamorfosis, mobilidad y disponibilidad de hospederos, que en última instancia ocasionan cambios en la población y dinámica de las plagas. Concluyen que el incremento de la temperatura puede ocasionar los siguientes efectos en las plagas:

1. Incremento en el número de generaciones, ocasionando la reproducción masiva en aquellos insectos que toleren el incremento de temperatura.
2. Expansión de las plagas rompiendo barreras geográficas, al romperse barreras climáticas, las plagas pueden extenderse a otras latitudes y encontrar nuevos hospederos.
3. Brotes infecciosos de enfermedades transmitidas por insectos, la reproducción y diseminación masiva de insectos puede incrementar la incidencia de enfermedades en las plantas
4. Incremento en la supervivencia invernal de plagas, al incrementar la temperatura ambiental se incrementa también la supervivencia de plagas que anteriormente se controlaban de manera natural con las fluctuaciones climáticas, como las temperaturas invernales
5. Desincronización de las plagas y sus enemigos naturales, dificultando el control biológico
6. Pérdida de sincronía con la planta hospedera, el insecto puede entonces migrar a otras plantas en busca de nuevos hospederos

Resistencia de las plagas y enfermedades a los controles químicos

Este es otro factor que ha incrementado la incidencia de plagas y enfermedades

Protección Vegetal

La Protección Vegetal es un término que se refiere a las diversas medidas de protección que pueden implementarse para prevenir y controlar la incidencia de plagas y enfermedades en los cultivos agrícolas.

Dentro de las medidas de protección más implementadas en campo destacan el control químico (plaguicidas, fungicidas, bactericidas, hormonas, feromonas), control físico o mecánico (podas, solarización, trampas físicas, barreras artificiales), control cultural (manejo de factores físico químicos, densidad de siembra, rotación de cultivo, solarización), el uso de plaguicidas naturales (extractos botánicos, repelentes) y recientemente ha cobrado relevancia el control biológico (enemigos naturales, entomopatógenos, nematófagos y antagonistas) tanto en aplicaciones curativas como preventivas.

Control Biológico

Es una medida de protección vegetal cuyo objetivo es prevenir y controlar la incidencia de plagas, enfermedades y malezas mediante la acción de organismos benéficos o sus subproductos. Se basa en la depredación natural, el parasitismo u otros mecanismos naturales que limitan el desarrollo de los factores bióticos que afectan el desarrollo de los cultivos.

De acuerdo con Stenberg y colaboradores (2021), el control biológico, también llamado biocontrol es la explotación de agentes de vida libre (incluidos los virus) para combatir organismos dañinos con diversos propósitos que sean de beneficio a la población humana.

Por lo general, el término control biológico se asocia al control de plagas con enemigos naturales, sin embargo, es un concepto mucho más amplio que también agrupa otros organismos benéficos, tales como hongos y bacterias capaces de controlar no solamente insectos plaga, sino también hongos que ocasionan pudriciones en la raíz o follaje, y nematodos agalladores de la raíz, por ejemplo.

Stenberg y colaboradores (2021), mencionan que el término biocontrol puede utilizarse como sinónimo de control biológico. del cual definen 4 categorías:

1. Control biológico natural - Denota el servicio ecosistémico llevado a cabo por los recursos naturales residentes, enemigos naturales y patógeos en ausencia de la intervención humana.
2. Control biológico de conservación - Se refiere a la estimulación humana de enemigos naturales para mejorar su control de plagas y patógenos.
3. Control biológico aumentativo - Consta de la adición humana de agentes de biocontrol criados en masa, aumentando temporalmente la densidad de su población en un área específica.
4. Control biológico clásico - Se refiere a la adicion humana de nuevos agentes de biocontrol para la proliferación y establecimiento a largo plazo.

En el siguiente enlace puedes acceder a una conferencia completa sobre Manejo Integrado de Plagas y Enfermedades donde puedes conocer más acerca del Control Biológico.

¿Qué es un Agente de Control Biológico (ACB)?

Agente de Control Biológico es el nombre que reciben aquellos organismos vivos capaces de ejercer un efecto directo o indirecto en una plaga o enfermedad de interés agrícola. Se han clasificado como ACBs a bacterias, hongos, nematodos, insectos benéficos e incluso virus.

Mecanismos de Acción de los Agentes de Control Biológico (ACBs)

Los mecanismos de acción de los ACBs pueden clasificarse primeramente como directos e indirectos. En los primeros, el organismo vivo ataca, parasita o controla de manera directa al agente patógeno u organismo dañino. En el caso de mecanismos de control biológico indirecto, tenemos por ejemplo, la inducción de resistencia.

Los mecanismos de control biológico directo pueden incluir el micoparasitismo y la antibiosis. En el micoparasitismo los agentes de control biológico (ACBs) atacan y parasitan de manera directa al patógeno. Además, algunos ACB tienen un comportamiento "depredador" en condiciones de nutrientes limitados, este fenómeno se describe como "depredación microbiana". La antibiosis es la producción de compuestos volátiles o difusibles, como enzimas líticas, antibóticos, compuestos orgánicos volátiles (COV), entre otros, que inhiben o limitan el desarrollo del agente patogénico.

La inducción de resistencia es considerada un mecanismo indirecto y está mediada por señales AJ (ácido jasmónico) y ET (etileno) que pueden inducir diferentes respuestas en las plantas, por ejemplo, acumulación de lignina, sustancias antimicrobiales de bajo peso molecular, síntesis de varias proteínas como las relacionadas con la patogénesis y otros elicitores bacterianos y fúngicos.

El control biológico se está convirtiendo en una herramienta importante dentro de lo que conocemos como Manejo Integrado de Plagas y enfermedades. Una de las ventajas principales es que no genera resistencia y puede romper el ciclo de algunos insectos y organismos patógenos reduciendo significativamente su incidencia. Adicionalmente, estas prácticas más naturales pueden favorecer la regeneración de los suelos y la conservación de los recursos naturales.

El control biológico se está convirtiendo en una herramienta importante dentro de lo que conocemos como Manejo Integrado de Plagas y Enfermedades (MIP)

Los invito a suscribirse a nuestro Boletín para que reciban las notificaciones de ediciones futuras en las que les compartiré información más detallada acerca de los diferentes tipos de agentes de control biológico que actualmente se utilizan de manera comercial en el sector agrícola, y sus mecanismos de acción muy específicos.

También dejo una selección de algunos números anteriores de este boletín que se relacionan con el tema de control biológico a fin de reforzar lo que aquí hemos comentado:

¡Hasta la próxima!

Armenia Velázquez Gurrola

Referencias Bibliográficas

Frische T., Egerer S., Matezki S., Pickl C. y Wogram J. 2018. 5-Point programme for sustainable lant protection. Environ Sci Eur 30:8. DOI: 10.1186/S12302-018-0136-2

Skendzic S., Zovko M., Zivkovic I.P., Lesic V. y Lemic D. 2021. The impact of climate change on agricultural insect pests. Insects 12(5), 440. Doi: 10.3390/insects12050440

Stenberg J.A., Sundh I., Becher P.G., Bjorkman C., Dubey M., Egan P.A., Friberg H., Gil J.F., Jensen D.F., Jonsson M., Karlsson M., Khalil S., Ninkovic V., Rehermann G., Vetukuri R.R. y Viketoft M., 2021. When is it biological control? A framework of definitions, mechanisms and classifications. Journal of Pest Science. DOI: 10.1007/s10340-021-01354-7.