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Zoología Agrícola ZOOLOGÍA AGRÍCOLA TEMA 19: CONTROL BIOLÓGICO Equipo de Cátedra: Ing. Agr. M. Sc. Esp. Doc. Sup. Claudia Beatriz Gallardo. Ing. Agr. M. Sc. Esp. Prot. Cult. Silvia Norma Tapia. Ing. Agr. Sebastián Agostini. Ing. Agr. Omar Daniel Medina. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Jujuy. 2020 Control Natural (Balance natural) Definición: es el mantenimiento de la densidad de una población más o menos fluctuante de un organismo, dentro de ciertos límites, definibles según un período de tiempo, por la acción de factores bióticos y abióticos ambientales. Los organismos benéficos también llamados Enemigos naturales, fauna útil, controladores biológicos, proporcionan una ayuda inestimable en el control de especies perjudiciales. Su acción constituye el Control biológico Natural (CBN) En consecuencia el control natural es permanente y opuesto al control químico. • Debe entenderse claramente que el control natural no necesariamente indica la existencia de densidades bajas de población. Todas las poblaciones de animales, sin importar densidad están bajo cierto grado de control natural. • El estudio del control natural de las poblaciones de organismos, es la parte de la ecología que trata de explicar cómo el incremento de las poblaciones potenciales están limitadas y más o menos estabilizadas por los factores ambientales. • El control natural de las poblaciones es vital para la vida en la Tierra ya que es el fenómeno que permite la coexistencia de gran cantidad de especies en los ecosistemas. El control biológico es una fase del control natural, pero control natural es el término amplio que incluye la acción de todos los factores ambientales, tanto físicos como biológicos, en la ordenación, determinación o gobierno de los promedios de las densidades de población. Control natural de insectos Control Biológico El control biológico desde el punto de vista ecológico se define como la acción de los parasitoides, predadores o patógenos que mantienen la densidad de población de otro organismo a un promedio más bajo que el que existiera en su ausencia. Es decir es la supresión del potencial reproductivo de un organismo a través de la acción de otros organismos. En su contexto es demográfico y ecológico, pero debe notarse que no explica los mecanismos de control o regulación. Cuando involucra la actividad del hombre se habla de control biológico aplicado y tiene como meta la regulación de la abundancia de un organismo debajo del nivel en que causa daño económico. El resultado puede ser parcial o total. Control Biológico Clásico Consiste en introducir en un área en la que todavía no existe un enemigo natural para una plaga que con frecuencia llegó a dicha área accidentalmente, o sea contempla la liberación hasta el establecimiento, de enemigos naturales, cuyo origen es el mismo que el de la plaga y están ausentes en el mismo lugar. En caso de ser necesario se puede llevar a cabo un CONTROL BIOLÓGICO INUNDATIVO: que consiste en la realización de liberaciones continuas o reiterativas, siempre que desde el punto de vista económico sea conveniente. En sentido amplio podemos decir que el control biológico emplea métodos que incluyen a organismos vivos para combatir plagas. METODOS EMPLEADOS EN EL CONTROL BIOLÓGICO CLÁSICO Liberación de machos estériles: se emplean sustancias que atraen a los machos y permiten atraparlos y eliminarlos antes de que puedan unirse a las hembras. Manejo genético de poblaciones de plagas a fin de producir individuos modificados. Estudios básicos para el Control Biológico Todo estudio comprende fases que son básicas ante la aplicación de cualquier método. • PRIMERA FASE: Incluye una investigación de los aspectos fundamentales de taxonomía, biología, fisiología, genética, ecología y demografía, métodos culturales y de nutrición. Estos estudios se realizan principalmente con parasitoides, predadores y patógenos y pueden considerarse sus hospederos. Se ha logrado obtener información muy valiosa acerca de la naturaleza de los entomopatógenos, del cultivo de tejidos, partenogénesis, poliembrionía, determinación y regulación sexual • SEGUNDA FASE: son los estudios ecológicos sobre el control de plagas. Incluye estudios ecológicos de campo destinados a evaluar la importancia relativa de los enemigos naturales con respecto a otros factores en la regulación de las densidades poblacionales de hospederos. Si los estudios se realizan adecuadamente, no sólo darán al ecólogo y al demógrafo datos valiosos al papel que juegan los diferentes factores ambientales en el control natural de insectos y otras poblaciones, sino que también indicarán que organismos carecen de enemigos potencialmente efectivos y qué organismos son plagas abundantes debido a que sus E. N. son afectados por factores ambientales incluyendo los impuestos artificialmente por el hombre. • A través de programas se puede mejorar el C.B. por ej. Con la introducción de nuevos enemigos naturales exóticos, incrementando los enemigos naturales establecidos, por medio de la conservación de los E. N., mediante la modificación de las prácticas culturales o por la integración sustentable del control químico y el biológico. PRESERVACIÓN o CONSERVACIÓN DE LOS ENEMIGOS NATURALES: • Para aumentar el nivel de C. B. debe modificarse el medio ambiente, de manera que todo efecto adverso se elimine o disminuya, o simplemente se altera el medio para que los E. N. se adapten mejor a ciertas necesidades peculiares. • Para llevar a cabo la preservación son esenciales los estudios ecológicos básicos. Ej. el polvo que interfiere con los E. N. puede ser controlado. • Las épocas de cosecha, trilla o barbecho, se pueden ajustar para favorecer a los E. N. • Las condiciones necesarias pueden incrementarse mediante el uso de cultivos de cobertura o insectos huéspedes para proporcionar alimento en base a carbohidratos y proteínas para formas adultas. INCREMENTO DE ENEMIGOS NATURALES: Tiene que ver con la manipulación en sí mismo de los E. N. a fin de hacerlos más eficientes en la regulación de las densidades de población de los hospederos. • Incluye: cultivos masivos y colonizaciones periódicas de E. N. o ciertos cambios en las prácticas culturales. • Siempre deben estar precedidos por estudios básicos de ecología y se deben llevar a cabo sólo si existen posibilidades de éxito o si las ganancias económicas son considerables. Utilización de cultivos intercalados para aumentar la biodiversidad Muchas veces los factores abióticos juegan un papel adverso. En esos casos existen dos consideraciones acerca de este problema: • 1.- RECOLONIZACIÓN: inmediatamente después del período adverso, a fin de que los E. N. puedan restablecerse, es decir realizar colonizaciones periódicas. • 2.- DESARROLLO DE CRUZAS SELECTIVAS: aparecen nuevas razas de E. N. más rústicos. Cualquiera de las 2 alternativas involucra la manipulación directa de E.N. por sí mismos y podría ser considerada como una INCREMENTACIÓN. La INCREMETACIÓN: trata de hacer que los E. N. estén mejor adaptados a las condiciones del ambiente. IMPORTACIÓN O INTRODUCCION DE ENEMIGOS NATURALES: La búsqueda de los E. N. debe realizarse en la zona de origen del hospedero o de la plaga, especialmente en aquellos lugares donde ésta es escasa, puesto que tiene enemigos naturales eficientes y hay que buscarlos en todos los ambientes posibles, a fin de facilitar su adaptación a las nuevas condiciones ambientales. Después de determinar el área de búsqueda, deberá fijarse el período más oportuno para la recolección en el extranjero. Cuando se esté realizando por primera vez la exploración para la búsqueda de E. N. de plagas, la misma deberá comprender al menos, una temporada completa de la actividad de la plaga y cubrirá el rango más amplio de hábitats ocupados por ella. Las especies consideradas para la importación deben estar libres de parásitos, de allí deben ser criados como mínimo hasta completar una generación bajo cuarentena en la estación receptora, para asegurarse que están a su vez libres de E.N. CUARENTENA: Tiene como objetivo prevenir cualquier introducción de especies no deseables de insectos fitófagos, hiperparásitos, malas hierbas o enfermedades de plantas. El manejo cuarentenario es el lazo de unión entre la colección en el extranjero y los programas de producción de insectario que permiten la dispersión del E. N. El personal que realizará está función vital debe reunir ciertas cualidades: • 1.- Tener conocimiento acabado de las características de los especímenes introducidos, ya sean parasitoides primarios o predadores. • 2.- Tener interés por la biología de los insectos. • 3.- Tener un conocimiento taxonómico general con relación a los grupos entomófagos. • 4.- Poseer conocimiento de los síntomas de enfermedades. El laboratorio donde se lleve a cabo esta etapa de control biológico debe proporcionar las facilidades que permitan el manejo del material importado, de tal manera que evite que se escapen organismos potencialmente peligrosos. CRÍA: • La cría masiva del parasitoide o predador introducido, se realiza en un insectario con temperatura, humedad y luz regulables. Para la cría del E. N. se necesita un hospedero y el huésped (fitófago plaga). • Al E. N. habrá que obtenerlo en gran número y en una adecuada relación de sexos, a bajo costo y con el procedimiento más simple posible. El hospedero no es necesariamente la planta atacada en el campo, puede ser un hospedero sustituto, los más frecuentes son papas, cayotes, limones, plantitas de alfalfa, laurel rosado. En algunos casos el hospedero puede ser una dieta artificial. • El huésped no necesariamente es la plaga que se quiere controlar, pero el enemigo natural que es el 3er. elemento no puede tener sustitutos. • El principal inconveniente de la cría es la dificultad de apareamiento en condiciones artificiales, por los que debe recurrirse a métodos para inducción de la cópula. Así mismo es necesario tener en cuenta la fecundidad, longevidad, proporción de sexos, alimentación adecuada, duración del período de vida reproductivo. INSECTARIO: • Es el lugar donde los insectos son guardados o multiplicados. • La localización de un insectario, dada la necesidad de control de temperatura, humedad y luz debe ubicarse en lo posible en un área de temperatura moderada por ofrecer las mejores posibilidades. En regiones tropicales y subtropicales, con excepción de ciertas áreas insulares, la zona escogida deberá ser preferentemente fresca y situada en lugares altos porque es más fácil y barato aumentar la temperatura para satisfacer los requerimientos de calor que tener facilidades para el enfriamiento. • Es necesario que el insectario tenga accesos adecuados. Esto incluye caminos, veredas, rampas, áreas de carga y descarga, los cuáles son necesarios para un manejo adecuado del material: hospedador, huésped y E. N. • Siempre que sea posible, el insectario debe estar lejos de la vecindad de las zonas agrícolas. Sería necesario que existiera una zona amortiguadora o buffer de 500 m como mínimo por las siguientes razones: 1.- Reducción de los peligros de ser alcanzado por insecticidas de áreas de cultivo. 2.- Reducción de las oportunidades de especies contaminantes como por ej. Hiperparásitos para evitar que lleguen al insectario. 3.- Reducción de oportunidades para que los huéspedes (insectos plaga) se muevan del insectario al área de cultivo. Las construcciones de un insectario deben orientarse preferentemente en dirección este-oeste, especialmente en áreas con veranos calientes, de esta manera se gana uniformidad en la iluminación natural y la pared del lado soleado puede sombrearse con techos u obras adecuadas y solamente la pared que da al oeste y que quedará expuesta a la mayor fuente de calor, puede sombrearse con sobre techo, árboles, etc. En los alrededores inmediatos del insectario deberán eliminarse las plantas que podrían comportarse como hospederos de los insectos fitófagos que se están propagando o se propagarán dentro del insectario. Es conveniente quitar todo el follaje de los caminos y entradas a fin de reducir la posibilidad de transportar en la ropa organismos contaminantes dentro del insectario. Insectario por dentro Manipulación del especialista COLONIZACIÓN: En control biológico colonización se refiere al intento de establecer una población de organismos de una especie o raza determinada en una nueva localidad. El lugar de colonización: el requerimiento más importante para determinar el lugar de colonización es la seguridad de que no se harán aplicaciones con productos químicos. Por ello es aconsejable limitar el número de lugares de colonización siendo mejor tener pocos lugares y liberar gran cantidad de E. N. Época de las liberaciones: el momento de efectuar las liberaciones será aquel en que la plaga se encuentre en estado susceptible de ataque. En caso de que el estado susceptible sea breve y las condiciones ambientales desfavorables habrá que planear nuevas liberaciones. El material de liberación: la colonización se hace con los insectos parasitoides o predadores al estado adulto en general asegurándose que haya ocurrido el apareamiento previo. Cuando hay peligro de ataque por otros organismos, los enemigos naturales pueden ser liberados al estado pupal, tal es el caso de los coccinélidos (Coleoptera). Los parasitoides de huevos como los Trichogramátidos por ej. son colonizadores de estados inmaduros, por ej. de huevos, principalmente de Lepidópteros a los que parasita. Adulto parasitoide de huevos Es necesario además conocer los huéspedes alternativos por si el huésped principal falta, conocer sus competidores y la adaptabilidad a la planta hospedadora. Recuperación: consiste en obtener mediante pruebas u observaciones simples la comprobación de que el enemigo natural se estableció o no. El muestreo se realiza hasta que se cumplen 3 generaciones del huésped o 3 años de una colonización. Se pueden buscar adultos o estados inmaduros, usar aspiradores o el embudo de Berlese, o revisar huéspedes que mostrarán evidencias de haber sido parasitados. Evaluación: consiste en valorar o determinar el grado de ataque que efectuó un E. N. Para ello hay métodos: a) Métodos cualitativos: basados en la observación, deducción y analogía. b) Métodos Cuantitativos: por la correlación de cambios de la población de un huésped y su enemigo, por el análisis de tablas de mortandad del huésped. c) Métodos experimentales: basados en la eliminación o exclusión de los E.N. de un sector del área de liberación o colonización. La eliminación de los E. N. puede hacerse mecánicamente, usando jaulas de tela fina o químicamente, pulverizando un lote de una quinta infectada con un insecticida cuya dosis mate a los parasitoides pero no afecte a la plaga. Se utiliza este método para cochinillas. También pueden eliminarse los E. N. mediante el empleo de hormigas (Método biológico de represión). EFECTIVIDAD DE LOS ENEMIGOS NATURALES: Para que se reconozca su efectividad es necesario poner en evidencia: A) Una gran cantidad de datos que demuestren que a medida que la especie entomófaga introducida se dispersa se va estableciendo y dentro de un lapso de tiempo se presenta una reducción de la población del huésped. B) Una gran cantidad de datos que demuestren que la población original del huésped ha disminuido después del establecimiento del E. N. C) Datos que demuestren una mayor población del huésped cuando es protegido del ataque de especies entomófagas. SUPERPARASITOIDISMO – PARASITOIDISMO MÚLTIPLE y SECUENCIA DE PARASITOIDES: Uno de los atributos que tiene que tener un parasitoide efectivo es la habilidad de ovipositar sólo en hospederos que aseguren el desarrollo de su progenie. Esto incluye la habilidad de la hembra para distinguir un huésped sano y los que ya están parasitados y evitar la oviposición en estos últimos. Si la oviposición se realiza en huéspedes parasitados, da por resultado, un fenómeno de SUPERPARASITOIDISMO o de PARASITOIDISMO MÚLTIPLE, dependiendo si los parasitoides son de la misma especie o de especies diferentes. SUPERPARASITOIDISMO • Es la parasitación de un huésped individual por más de una larva de una sola especie parasítica que puede madurar en su huésped. Ageniaspis citrícola ej. superparasitoide y poliembriónico • Cuando un huésped individual es parasitado por más de una larva de una especie parasítica, y todos sobreviven, recibe el nombre de parasitoidismo gregario o poliembriónico. • Cuando un parasitoide superparasitoidiza un huésped, usualmente está condenando a su propia progenie, o al menos a individuos de su propia especie a morir. • En este caso el superparasitoidismo resulta en un desperdicio de progenie y tiene efectos secundarios en los sobrevivientes de esta competencia intraespecífica, ya que pueden resultar individuos de menor tamaño o individuos débiles. PARASITOIDISMO MÚLTPLE: • Parasitoidismo múltiple: es la parasitodización simultánea de un huésped individual por 2 o más especies diferentes de parasitoides primarios. • El parasitoidismo múltiple da por resultado una competencia directa por alimento entre las larvas parásitas, de tal manera que alguna de ellas no alcanza la maduración. • El parasitoidismo múltiple es perjudicial, cuando el mejor parasitoide es disminuido en forma considerable por otra especie parasítica. TEORÍA DE LA SECUENCIA Según Haward y Fiske 1911: El control parasítico debería realizarse a través de una gran variedad de parasitoides que trabajen armónicamente, en lugar de usar un parasitoide específico. Actualmente existe la convicción general que, mientras una secuencia de parasitoides pueda algunas veces ser deseable, un solo parasitoide efectivo sobre un estado del huésped, puede dar por resultado el control. Una secuencia de parasitoides no siempre es necesaria para lograr un grado satisfactorio de control, pero si el grado de control no resulta suficiente, éste se puede lograr con una secuencia más completa de E. N. Ej. A. citrícola y Cirrospilus sp. controladores del Minador de los Cítricos, el primero en estado de huevo y L1 y L2 y el segundo en L3 y pupa. PARASITOIDES vs PREDADORES (DEPREDADORES) en el CONTROL BIOLÓGICO PREDADORES O DEPREDADORES: Es posible distinguir a los predadores (depredadores, término también muy usado) como organismos cazadores que deben consumir más de un individuo huésped (presa) para alcanzar madurez o continuar sus funciones vitales. (Coleópteros, Sírfidos, Hemípteros, Neurópteros y Arácnidos). Los predadores o depredadores atacan, matan y se alimentan de muchas presas durante su ciclo de vida y pueden sobrevivir con densidades bajas de presas, realizan una función vital en C.B. Plantas espontáneas anuales y perennes, entre ellas malezas, son atractivas para muchas especies y proporcionan alimento, refugio, presas alternativas y ambiente favorable para esta fauna útil. Contrariamente, prácticas agrícolas como monocultivos, uso excesivo de productos químicos y fertilizantes, alteran sus poblaciones y desencadenan explosión de organismos indeseables. Por otro lado, los predadores o depredadores, son generalista, consumen muchas presas durante su desarrollo, poseen capacidad de búsqueda y toleran períodos de alimentos insuficientes. Por sus hábitos alimenticios los depredadores o predadores pueden clasificarse en masticadores: devoran sus presas (ej. Coleópteros: Carabidae) y succionadores: chupan jugos de sus presas (ej. Hemípteros: Heterópteros). Hay predadores o depredadores de follaje (Coleoptera: Coccinellidae), (Hemítera: Heteróptera), predadores o depredadores de suelo (Coleoptera: Carabidae) Coccinelidae: “Vaquitas” Carabidae: “Juanitas o Boticarios” PARASITOIDES: Los parasitoides representan otro grupo importante de organismos benéficos que frecuentemente regulan poblaciones de herbívoros plaga. Su ciclo de vida es corto y esta característica favorece su utilización en control biológico. Por otro lado los parasitoides se desarrollan hasta el estado adulto sobre un solo huésped individual. Son especies que consumen interna o externamente un espécimen plaga y causan su muerte. Ambas categorías de organismos (predadores y parasitoides) tienen algo en común: ambos son letales y tienden a ser factores de mortalidad del tipo: densidad-dependencia. Podría creerse que un predador tiene mayor poder destructivo que un parasitoide y consecuentemente ser más importante como agente de control. Sin embargo los antecedentes dicen que no es así. La información disponible dice que las 2/3 partes de los éxitos en el Control biológico han resultado por el uso de PARASITOIDES. Los himenópteros son el orden dominante de todos los insectos entomófagos, por el número de especies conocidas y porque se consideran los principales agentes de Control Biológico Aplicado. Entre los Dípteros la Familia: Tachinidae constituye la más importante, por ser eminentemente parasítica y por su incidencia como factor de control. Ha sido sugerido que el frecuente comportamiento superior de los parasitoides, es debido al hecho de que sus requerimientos alimenticios le permiten mantener un balance con sus huéspedes a densidades más bajas de población de estos últimos (parasitoides) que los que son inherentemente posibles en la relación predador (depredador) - presa. Se ha notado que las hembras de parasitoides, dotadas de gran movilidad, son capaces de localizar a su huésped aun cuando éste se halla a baja densidad de población, mientras los adultos predadores, si bien pueden localizar áreas del huésped, para su estado larval resulta muy dificultoso si las presas son escasas. Hymenoptera: Aphelinidae Díptera: Tachinidae Cómo hay mayores datos de parasitoides hubo una tendencia a subestimar el papel de los predadores en el control de plagas agrícolas. En la actualidad se ha aumentado la importación de especies predadoras. Un ejemplo de ello es el éxito en el control biológico mediante la especie: Rodolia cardinalis sobre la cochinilla Icerya purchasi. Rodolia alimentándose de Icerya PREDADORES (DEPREDADORES) – PARASITOIDES ESPECÍFICOS vs GENERALISTAS Los mayores éxitos en control biológico fueron logrados cuando las especies involucradas tendían a ser específicas para un huésped determinado. Ej. Rodolia cardinalis para Icerya purchasi. Pero no debemos olvidar que un E. N. específico sufrirá más ya que puede verse afectado por factores externos, mientras que uno más general se alimentará de otros huéspedes durante los procesos adversos. La utilización de E. N. específicos de plantas en el control biológico de malas hierbas es necesario debido al riesgo de que insectos no específicos pudieran causar daños a cultivos. Un E. N. específico está fuertemente relacionado con su huésped y es el responsable del cambio en la densidad de sus poblaciones. En la actualidad muy pocos E. N. son monófagos la mayoría son polífagos pero están lo suficientemente restringido a un huésped en particular, de tal manera que son considerados muy prometedores para intentos iniciales en proyectos de Control Biológico. Un huésped de distribución amplia que se alimenta sobre un número de plantas y vive en muchas situaciones ecológicas, tendrá un complejo de E. N. que variará cuali y cuantitativamente en estas situaciones diferentes. Un alto grado de especificidad puede estar correlacionado con menos adaptabilidad a la dispersión o cambio del ambiente. Requisitos que debe reunir todo agente de C.B. Especificidad Elevada tasa de reproducción Capacidad de búsqueda Facilidad de dispersión Persistencia temporal en ausencia de la Plaga clave Posibilidad de cría masiva EL FACTOR TIEMPO EN LOS PROGRAMAS DE CONTROL En 1951, Clausen analizó resultados de los proyectos más exitosos en el mundo y midió el período de tiempo necesario para lograr un control comercial completo. De esto derivó su teoría de: “las 3 generaciones, 3 años” que establece: “Se puede esperar que un parasitoide efectivo o predador (depredador) muestre evidencia de control desde la época de liberación por un período de 3 generaciones del huésped o 3 años”. Clausen dijo: “Nosotros estamos justificados en concluir que los E. N. que son capaces de ejercer un control efectivo sobre sus huéspedes revelarán su capacidad al respecto después de la colonización”. La obtención de un control completo no garantiza que tal efectividad será permanente, mientras que la inefectividad en un mismo período constituye una evidencia definitiva de que la especie (E. N.) nunca controlará a su huésped. CONCLUSIONES • 1.- Un parasitoide o predador (depredador) completamente efectivo siempre se establece fácil y rápidamente. • 2.- La falta de un parasitoide o predador (depredador) para establecerse rápida y fácilmente es una indicación de que no será completamente efectivo después de que se logre su establecimiento. • 3.- La colonización de un parásito o predador importado puede discontinuarse después de un periodo de 3 años si aún no existe evidencia de establecimiento. Si una especie no se ha establecido después del período de prueba considerado, no se debe dudar en descartarla y concentrar la atención sobre otra que posiblemente tenga mayor valor. LA TEORÍA INSULAR EN EL CONTROL BIOLÓGICO Algunos sitios exitosos de control biológico son los insulares como las islas de Hawai y Fiji, conocidas como “islas ecológicas”. Mientras que en áreas continentales para el control de plagas muchas veces no dieron los resultados esperados. Thompson demostró que los parasitoides de insectos que habitan áreas continentales, juegan una parte importante en el control de sus huéspedes. Actualmente hay numerosos ejemplos de controles exitosos en áreas continentales. Como por ejemplo en California (USA). Las islas son más efectivas porque son más estables y se pueden evitar re infestaciones . Las islas como lugares exitosos de C. B. SELECCIÓN DE RAZAS MÁS ADAPTADAS A LOS AMBIENTES RIGUROSOS Las zonas de climas cálidos son las áreas que más éxitos han logrado. A medida que pasa de latitudes tropicales a climas más rigurosos, el medio ambiente se vuelve más riguroso. Existen entre los insectos tipos fisiológicos bien marcados denominados heterodinámicos y homodinámicos. Ciertas especies son capaces de reproducirse bajo determinadas condiciones indefinidamente. Las T° bajas disminuirán su desarrollo pero este vuelve a la normalidad cuando se presentan T° favorables. Tales insectos son homodinámicos y en general son los más favorables para el control biológico. Otros se reproducen continuamente y después de 1 o 2 generaciones se presenta un período de diapausa obligatoria. Durante este período existe un desarrollo aún mayor, tales insectos son heterodinámicos en su ciclo anual de vida y son los más difíciles de suprimir mediante el uso de parasitoides y predadores (depredadores). Las generaciones de los insectos homodinámicos tienden a superponerse y pierden individualidad, por lo tanto todos los estados del insecto huésped se encuentran presentes en cualquier época. Esto es importante para el funcionamiento efectivo de ciertos parásitos. Para lograr la adaptación a ambientes más rigurosos se debe: 1- Seleccionar la mayor cantidad de razas o variedades que se encuadren dentro del climatograma de la región en cuestión. 2- Con muestras de diversas razas hacer una cruza entre ellas para tratar de conseguir una que reúna las condiciones de todas o un gran número de ellas. 3- Las pruebas de adaptación a factores como T° y H° se deben llevar a cabo paulatinamente para evitar una gran mortalidad de la población. ÉXITOS EN EL CONTROL BIOLÓGICO 1.- Éxitos totales o sobresalientes: cuando el control biológico es completo y es mantenido contra una plaga clave de un cultivo importante en un área no muy extensa, de tal modo que un tratamiento con un insecticida es raramente necesario. Ej. Icerya purchasi con Rodolia cardinalis 2.- Éxitos sustanciales: cuando los ahorros económicos son menos pronunciados debido a que la plaga o el cultivo son de menor importancia, porque el área de cultivo es restringida (pequeña o isla) o porque el control es de tal naturaleza que ocasionalmente se debe realizar un tratamiento químico. 3.- Éxitos parciales: aquellos donde se hacen necesarias medidas de control químico. Esta categoría se aplica donde el control biológico es obtenido en una porción mínima del área infestada por la plaga. Diatraea sacharalis con Trichogramma minutum. En la EEA Oliveros del INTA se efectuaron liberaciones de entomófagos exóticos para el control de huevos de Nezara viridula, para el control de “Pulgones de los cereales”, “Cardos” y larvas de Anticarsia gemmatalis. (Molinari, 2005). Ejemplo exitoso de Control biológico de Malezas: En el año 1985 la liberación del curculiónido Rhinocyllus conicus para el control de cardos Cardus acanthoides permitió su establecimiento y dispersión en el área. (Molinari, 2005). Siempre el C. B. ha sido atribuido a un E. N. dominante. Los parasitoides han producido un control alrededor de 4 veces más que los predadores. Los casos exitosos han ocurrido en climas moderados tropicales, subtropicales y más en los templados. Países de Europa y de América, cuentan con empresas privadas y estatales dedicadas a la producción de especies entomófagas (biofábricas), que se ofrecen en el mercado como producto comercial. POSIBILIDADES FUTURAS DE CONTROL BIOLÓGICO Los insecticidas no resolverán en forma permanente la mayoría de los problemas de plagas. Atendiendo a ello, ya desde hace muchos años se habla de “agricultura sustentable” bajo la premisa de la importancia de implementar un sistema sensato de control de plagas. Con la aplicación del Manejo Integrado de Plagas (MIP) se busca disminuir el uso de productos químicos para reducir los impactos negativos en el ecosistema y estrictamente evitar la degradación de los sistemas agrícolas. El Control Biológico es el componente con más perspectivas dentro del MIP, como alternativa eficaz y libre de riesgo frente a los problemas derivados del uso de productos químicos. El uso inadecuado de insecticias, acaricidas y nematicidas ha dado origen a importantes problemas: 1- El efecto de los insecticidas en el balance de la naturaleza 2- El efecto de especies resistentes de insectos. 3- Los efectos de los residuos tóxicos en el consumidor. Este último problema ha llevado a Gunther y Jeppson (1960) especialista en toxicología a expresar: “Aun cuando se obtiene un buen control, las aplicaciones causan un incremento eventual en la plaga” “Hay pruebas de que los efectos de control químico en el balance de las poblaciones de insectos y ácaros no sólo ha causado un resurgimiento de las numerosas poblaciones de insectos plagas, sino que muchas de ellas no serían plaga si las técnicas de aplicación hubieran sido usados en forma extensiva”. Conservar las especies entomófagas de una región, es el primer paso para la aplicación del Control Biológico. Además ayuda a preservar la biodiversidad, evita o reduce la contaminación ambiental y mejora la calidad de la producción agrícola VENTAJAS y DESVENTAJAS DEL CONTROL BIOLÓGICO Ventajas: • 1.- Economía: el objetivo es lograr establecer un sistema regulador que mantenga la plaga bajo control, sin tener que hacerse trabajos ni gastos posteriores, es decir es de bajo costo. • 2.- No requiere recolonizaciones en muchos casos. • 3.- Es inocuo para el hombre y las abejas, no deja residuos tóxicos. • 4.- Tiende a ser permanente. • 5.- No produce desequilibrios en el ecosistema. • 6.- Evita el empleo de plaguicidas químicos. • 7.- Contribuye a resguardar los sistemas agrícolas. • 8.- Genera conciencia social de la importancia de preservar los recursos naturales. Desventajas: • 1.- El grado de control alcanzado es variable. • 2.- Requiere mucho tiempo de estudios. • 3.- Cada plaga debe tratarse separadamente. Se denomina patógeno al organismo que provoca una enfermedad en un hospedero. Los entomopatógenos se establecen, invaden, crecen y se multiplican en los tejidos o líquidos del cuerpo del insecto produciéndoles una enfermedad. La enfermedad es causada por los daños mecánicos o bien por las toxinas resultantes de la actividad del patógeno. Los grupos patógenos que tienen importancia en el control de insectos, ácaros y nematodos son: bacterias, hongos, virus, protozoarios, nematodos y rickettsias. Control microbiano de insectos plaga En general la transmisión de los patógenos en los insectos se realiza a través de: • 1.- Tegumento: hongos entomopatógenos y ciertos nematodos zooparásitos. • 2.- Abertura oral: bacterias, virus, protozoarios, rickettsias y muchos nematodos. • 3.- Transmisión congénita o parental: protozoarios microsporidios y virus. Ventajas de su empleo. Según Steinhaus las principales ventajas son: • 1- La naturaleza inocua y no tóxica de los patógenos de insectos para otras formas de vida y ausencia de residuos tóxicos. • 2- El relativamente alto grado de especificidad de la mayoría de los patógenos los cuales tienden a proteger a los insectos benéficos. • 3- La compatibilidad de muchos patógenos con muchos insecticidas por lo que pueden ser usados en forma conjunta. • 4- La facilidad y bajo costo con que algunos patógenos pueden ser producidos. • 5- Las bajas dosis que en algunos casos se requieren para lograr el control. Desventajas de su empleo. Estas son algunas de las desventajas que presenta la utilización del uso de entomopatógenos para el control de Plagas. • 1- La necesidad de una aplicación cuidadosa y a tiempo del patógeno con respecto al período de incubación de la enfermedad. • 2- La marcada especificidad de algunos patógenos disminuye el espectro de efectividad para una especie de insecto en casos donde varias plagas estén involucradas. • 3- La necesidad de mantener al patógeno en condiciones viables, de alta virulencia y en un estado resistente o durable hasta que se ponga en contacto con el insecto. • 4- La dificultad de producir algunos patógenos en grandes cantidades o a bajo costo. • La tendencia de algunas enfermedades a originar que los insectos o partes de ellos permanezcan adheridos a la planta hospedadora después de muertos. • 6- El requerimiento de algunos patógenos de condiciones climáticas favorables a fin de invadir e infectar los artrópodos hospedadores. ¿Cómo se utilizan los entomopatógenos? Los entomopatógenos pueden ser utilizados en el control de insectos con tres finalidades: • 1- Introducción: cuando los entomopatógenos no se presentan en forma natural. • 2- Aplicación directa y repetida para iniciar la enfermedad antes de que ocurra normalmente. • 3- Distribución donde la relación inóculo-hospedador sea muy baja y el punto de saturación no se haya obtenido bajo condiciones naturales. Generalmente los microorganismos se aplican en su estado resistente: los virus como poliedros o cápsulas; las bacterias, hongos y protozoarios como esporas o como combinaciones de esporas e inclusiones de bacterias cristalíferas y los nematodos enquistados o al estado de larva de segundo estadio (J2). Para su dispersión a campo se pueden utilizar equipos aéreos o terrestres dependiendo de la plaga y también del cultivo, se pueden aplicar como polvos o granulados microbiales, a la dosis más conveniente y efectuando una cobertura completa. El producto microbial debe ser aplicado teniendo en cuenta el período de incubación de la enfermedad desde la infección hasta el momento en que el hospedero deje de alimentarse, principalmente en las enfermedades de tipo viroso, debiendo en este caso efectuarse la aplicación antes de que se observen los primeros daños. Por ej. para controlar a Sirex noctilio “Avispa barrenadora de los Pinos” en Argentina, se emplea al nematodo Deladenus siricidícola. Se hace una aplicación terrestre donde los nematodos se distribuyen a través de una suspensión que se va dosificando árbol por árbol. Recordemos que Sirex noctilio es una plaga forestal que ataca exclusivamente a los Pinos. Los principales factores físicos que afectan a los microorganismos entomopatógenos son la temperatura y humedad, los que varían según los diferentes tipos de organismos. Se ha comprobado que los hongos que infectan a los hospederos a través del tegumento están muy influenciados por la humedad. La falta de una humedad adecuada puede inhibir la formación o germinación de los estados infecciosos y por lo tanto prevenir la infección aunque el hospedero sea altamente susceptible. Por otra parte, una gran cantidad de patógenos de insectos incluyendo bacterias, virus y protozoarios que infectan a sus hospederos mediante la ingestión, son poco influidos por las condiciones de humedad del medio ambiente que los rodea. ¿Qué características sobresalientes y pasos debemos tener en cuenta en un entomopatógeno? • 1- Gran virulencia. • 2- Rango hospedador restringido. • 3- Producción en masa y almacenamiento. • 4- Facilidad de aplicación. • 5- Persistencia. • 6- Registro del producto. 1- La virulencia debe ser tal que una vez que el patógeno alcanzó el tejido adecuado, el insecto debe morir o debilitarse. La mayoría de los virus o bacterias cristalíferas o productoras de toxinas muestran suficiente virulencia como para producir colapsos más o menos rápidos en la población plaga. 2- El rango del hospedador del patógeno debe ser lo más reducido posible, de modo tal que el patógeno afecte sólo al insecto que desea combatir. 3- La producción en masa, el almacenamiento y la facilidad de aplicación son tres de los elementos fundamentales a tener en cuenta en la evaluación final de un potencial entomopatógeno. 4- La producción de patógenos criados “in vivo” resultan más caros que los producidos “in vitro”. 5- La persistencia del patógeno en la población hospedadora debe funcionar como patrón de control hasta que las densidades del hospedador sean tan bajas que no soporten más al patógeno. 6- Antes de que el patógeno sea comercializado debe ser aprobado por el organismo gubernamental competente. Insecto colonizado por hongo entomopatógeno Bacterias: Las más conocidas pertenecen a la Familia: Bacillacea, con los géneros Bacillus y Clostridium: desde el punto de vista industrial se encuentran Bacillus popilliae, B. sphericus, B. thuringiensis. Las especies de Bacillus son células en forma de varilla que constituyen a veces cadenas y se reproducen mediante esporos. Algunas presentan inclusión cristalina de proteína tóxica llamada “cuerpo paraesporal” y las especies que los poseen se denominan bacterias cristalíferas, sumamente tóxicas para algunos insectos de los órdenes: Lepidóptera, Díptera y Coleóptera. El primer signo de una enfermedad bacteriana es un insecto con movilidad reducida y una pérdida de apetito seguida por una carga de fluidos por boca y ano. Ejemplos exitosos mediante el empleo de Bacterias entomopatógenas Bacillus popillae y B. Thuringiensis Bacillus popillae se emplea para el control del escarabajo japonés (Popilla japónica) entre 1939 y 1952. Es un ejemplo clásico de control microbiano. El más empleado es B. thuringiensis usado por primera vez en larvas de Anagasta kuhniella (“Polilla de la harina”) en Europa en 1911. Desde entonces se viene estudiando para determinar su potencialidad como patógeno, habiéndose encontrado susceptible a una gran cantidad de especies de insectos principalmente del orden Lepidóptera. Su actividad tóxica se debe a la patogenicidad de la “exotoxina beta” o “toxina termoestable” y la “endotoxina delta” o “cuerpo paraesporal”, esta última produce parálisis por ingestión, mostrándose afectadas las células epiteliales estomacales y en muchos casos el bacilo invade los tejidos y la cavidad del cuerpo acelerando el proceso letal. La infección puede presentar diarrea pero en la mayoría de los casos causa una septicemia que determina la muerte del hospedero. Después de muerto el cuerpo del insecto, especialmente el de las larvas se oscurece tomando una coloración café o negra. Se puede multiplicar en medios artificiales y producirse comercialmente. La industria del insecticida microbial ha desarrollado una línea de productos que incluye al Dipel, Thuricide, Bacto-speine, SOK-Bt, Sta-Gard, Bactur-W, Tekar, Biothur, etc. Todos estos productos han sido probados en muchos cultivos y han sido registrados para el control de más de 15 especies de insectos. La bacteria se mantiene activa o estable a temperaturas moderadas alrededor de 10 años, sin embargo en el campo no persiste, posiblemente el agregado de polímeros contribuya a prolongar la vida de Bacillus thuringiensis. Se ha comprobado que no es patógena ni para vertebrados ni para plantas. Las variedades más usadas son: B. thuringiensis var. kurstaki (Btk) y B. thuringiensis var. israelensis (Bti), la primera se utiliza para el control de larvas de lepidópteros principalmente para los géneros: Colias, Pieris, Plodia y Plutella. El segundo se emplea en dípteros culícidos. Productos comerciales a base de bacterias entomopatógenas (Bt) para el control de plagas HONGOS ENTOMOPATÓGENOS Los primeros entomopatógenos utilizados fueron ascomicetos del género Cordyceps y hasta hace poco tiempo los hongos no se usaban extensivamente en control biológico. La mayoría de ellos penetra por el tegumento. Una vez dentro, el hongo prolifera invade los tejidos y llena el cuerpo del insecto por lo que requieren condiciones de T° y H°. En la mayoría de los casos el hongo emite sus conidióforos al exterior, donde se desarrollan los cuerpos fructíferos capacitando al organismo para hacer contacto con nuevos hospederos. El orden Entomophthorales incluye el grupo más importante de hongos entomopatógenos. Este orden ataca dípteros de los géneros Calliphora y Syrphidae. La especie más conocida es Entomophthora muscae, también tenemos a E. grylli, E. aulicae y E. aphidis. Entomophthora muscae colonizando el cuerpo de la mosca que termina por morir Producto de la acción de las toxinas el insecto muere, siendo totalmente colonizado por el hongo, incluso en su exterior, produciendo nuevos conidios que se dispersarán en el ambiente y darán inicio a un nuevo ciclo si las condiciones ambientales son las adecuadas. Como característica relevante, muy asociada a la inocuidad está la especificidad y selectividad con que actúan los HEP (Hongos Entomopatógenos), ya que sólo controlan una plaga exclusiva por tratarse de sus enemigos naturales. Es decir, no afectan a otros insectos, permitiendo la natural mantención de poblaciones de parasitoides, depredadores y polinizadores. Además los HEP poseen la capacidad de multiplicarse y dispersarse en el ambiente, principalmente a través de insectos parasitados que van enfermando al resto de los insectos plaga. El hongo es absolutamente inofensivo para cualquier cultivo, resultando compatible con las prácticas habituales de manejo. Asimismo, es fácil de usar y de almacenar, entre otras cualidades que lo transforman en una excelente opción de control de plagas. Para que un hongo entomopatógeno pueda ser utilizado como agente de control biológico, debe cumplir previamente con ciertos requisitos. Uno de los más importantes es que sea inocuo para los seres humanos, lo que garantiza la manipulación sin ningún riesgo y sin necesidad de usar implementos de protección. Asimismo, la inocuidad del hongo debe ser extendida a los insectos benéficos en especial, y al resto de los insectos en general. En cualquier caso cuando el inóculo que infecta al insecto se halla por debajo del óptimo, no se produce la muerte pero el hongo provoca en su hospedero perturbaciones en la diapausa, fecundidad y resistencia al frío. Los insectos que mueren por hongos entomopatógenos varían un poco su apariencia, dependiendo de la clase de hongo y de la etapa de desarrollo de este. Cuando las condiciones son óptimas, el hongo crece a través de sus hifas, micelio y conidióforos sobre la superficie del cuerpo del insecto o plaga a controlar. Cuando la humedad es inadecuada, puede no haber evidencia externa del hongo, aunque puede encontrarse en la cavidad del cuerpo del insecto. Poco después de la muerte del insecto la consistencia del contenido de su cuerpo puede coagularse, con el tiempo se endurece, se vuelve quebradizo y se momifica. Los HEP, de manera general, son capaces de producir estados sumamentes resistentes para asegurar su sobrevivencia durante períodos de condiciones desfavorables en el medio ambiente, y son capaces de diseminarse rápidamente en una población de insectos debido a libraciones naturales de masas de esporos que son acarreadas por el viento. Ejemplos exitosos mediante el empleo de HEP Especies del género Cordyceps constituyen los primeros hongos entomopatógenos conocidos. Son frecuentemente de gran tamaño, coloreados y brillantes, y atacan a varios órdenes de insectos, principalmente a Hemípteros del suborden Auchenorrhyncha, Dípteros, Lepidópteros y Coleópteros. En nuestra provincia tenemos el ejemplo de un Hongo Entomopatógeno nativo, hongo de suelo “Cordiceps sobolífera que controla a Proarna bergi “Chicharrita de la Caña de Azúcar”. ¿Qué condiciones son necesarias para favorecer el desarrollo del hongo? Humedad en el suelo. Hacer riegos por surco en cultivos de caña de azúcar durante los meses de Septiembre y Octubre. Efectividad de control: Ocasiona la muerte de los 95 % de las ninfas de último estadio, próximas a emerger. Cuerpo de la “Chicharrita” totalmente colonizado por Cordiceps Beaveria bassiana y Nomurea rileyi Beaveria bassiana: Este hongo funciona muy bien para el control de Cosmopolites sordidus “Gorgojo del banano”. Muy utilizado en países como Brasil Nomurea rileyi: Se emplea para el control de Anticarsia gemmatalis, Rachiplusia nu y Pseudoplusia includens “Complejo de orugas cortadoras de la soja”. Larva atacada por Nomurea rileyi Trichoderma hartzianum: El éxito de las cepas de Trichoderma harzianum como agentes de control biológico se debe a su alta capacidad reproductiva, habilidad para sobrevivir bajo condiciones ambientales desfavorables, eficiencia en la utilización de nutrientes, capacidad para modificar la rizósfera, fuerte agresividad contra hongos fitopatógenos y eficiencia en promoción del crecimiento en plantas e inducción de mecanismos de defensa. Las diferentes especies se http://gajin.sakura.ne.jp/todayskinoko/Cordyceps_sobolifera4113.JPG http://www.google.com.ar/imgres?imgurl=http://blog-imgs-24.fc2.com/i/g/n/ignatius/semi60704b.jpg&imgrefurl=http://ignatius.blog3.fc2.com/blog-entry-122.html&usg=__ZjjcdF1KoDihGsIBPGVjbhwpMgE=&h=640&w=480&sz=14&hl=es&start=24&um=1&itbs=1&tbnid=wwyct208EIIjBM:&tbnh=137&tbnw=103&prev=/images?q=Cordiceps+sobol%C3%ADfera&start=20&um=1&hl=es&sa=N&rlz=1R2ADFA_esBR359&ndsp=20&tbs=isch:1 caracterizan por tener un crecimiento micelial rápido y una abundante producción de esporas, que ayuda a la colonización de diversos sustratos y suelos. Leptolegnia chapmanii es un hongo acuático o pseudohongo perteneciente al grupo de los “Oomycetos”. Este microorganismo es capaz de enfermar y matar a mosquitos de importancia médico sanitaria que transmiten enfermedades como el dengue, la fiebre amarilla, zika y chikungunya. Este HEP muestra capacidad patogénica hacia los géneros: Culex Aedes y Anopheles sobre todo en sus estadios larvales. Está presente en Argentina, Brasil y Estados Unidos. Leptolegnia chapmanii como alternativa biológica para el control de Aedes aegypti. Se está trabajando actualmente en un protocolo de producción, formulación, y aplicación de este HEP. La línea de esta investigación se desarrollando por un grupo de científicos en Argentina actualmente. VIRUS Los virus constituyen el área más activa de investigación en patología de insectos. Se conocen cerca de 400 infecciones virósicas en diferentes especies de insectos, principalmente: Lepidópteros, Himenópteros, Dípteros y Coleópteros. Habiéndose aislado también en ácaros tetraníquidos. Solo los estados inmaduros son altamente susceptibles, los adultos pueden llevar el virus pero generalmente sobreviven al ataque. Los virus patógenos de insectos pueden clasificarse en encapsulados y acapsulados. Los primeros poseen la partícula virósica o “virión” incluída en una cápsula de proteína que puede tener forma poliédrica o redondeada en forma de gránulo. Los virus que poseen la cápsula poliédrica producen enfermedades llamadas poliedrosis que afectan al núcleo o el citoplasma de las células, y los que poseen las células en forma de gránulos producen la granulosis. La mayoría de los virus aislados pertenecen al género Baculovirus que provocan la poliedrosis nucleares (NPV) y las granulosis (GV). En ambos casos la partícula virósica tiene forma de varilla y contiene ADN (Ácido desoxirribonucleico). Algunos virus que producen la poliedrosis en insectos no presentan cápsulas, poseen ADN y pertenecen al género Iridovirus. POLIEDROSIS NUCLEARES Lo poliedros nucleares (NPV) están constituidos por un cuerpo de inclusión de naturaleza cristalina y formas poliédricas, cuyo tamaño varía de 0,5 a 15 micras. Químicamente el poliedro contiene nucleoproteínas dentro del cual se halla un número variable de partículas virósicas en forma de surcos o varillas de 200 a 350 milimicras de largo. Dentro del poliedro el virus puede retener su actividad por años, en algunos casos 25 o más, quedando protegido de la acción de agentes químicos, desecación, luz del sol, enzimas de putrefacción y temperaturas moderadamente altas. La formación del poliedro ocurre en los núcleos de las células infectadas de algunos tejidos del hospedero, generalmente en el cuerpo graso, epidermis, tráqueas, células de la sangre y algunas veces células del intestino. Los tubos de Malpighi y las glándulas productoras de seda no son atacados. Los pequeños poliedros en el interior de los núcleos infectados aumentan de tamaño, hasta que con el tiempo se rompen al igual que la membrana celular, quedando los poliedros libres en la cavidad del cuerpo del insecto. La mayoría de los virus causantes de poliedrosis nuclear son altamente específicos, no obstante algunos son capaces de causar la infección en dos o más especies de insectos. Las larvas infectadas muestran en general pocos síntomas hasta pocas horas antes de morir, durando el período de incubación de la enfermedad de 5 a 20 días, según las diferentes especies atacadas. En algunos casos las larvas dejan de alimentarse, sus movimientos se vuelven torpes y se tornan amarillentas o pálidas, se hinchan o se vuelven flácidas. Poco antes de morir y después de muertas, el tegumento se rompe fácilmente liberándose de este modo parte del contenido licuado, compuesto por tejido desintegrado y poliedros. Las larvas muertas normalmente cuelgan de la planta hospedadora, quedando sólo adheridas por sus falsas patas. Larva muere y queda colgando de la planta GRANULOSIS Sólo se han observado en larvas de lepidópteros de los géneros Pieris, Euxoa, Peridroma. Los gránulos o cápsulas granulares son cuerpos de inclusión elipsoidal de naturaleza proteica, cuyo tamaño varía de 300 a 500 milimicras, que contiene la partícula virósica en forma de varilla de tamaño y constitución parecida a la de los cuerpos poliédricos nucleares. Los principales tejidos afectados por la granulosis son el tejido adiposo, la epidermis y frecuentemente la matriz traqueal y las células de la sangre. En las células grasas las cápsulas pueden reunirse en vacuolas de varias micras de diámetro. Los tejidos infectados eventualmente se desintegran y el cuerpo fluido de la larva se llena con las inclusiones. Los síntomas de la granulosis son notorios y varían con la especie hospedadora. La larva enferma es menos activa que una sana, más flácida y toma un aspecto pálido translúcido. El período desde la infección a la muerte varía de 6 a 20 días. Los virus que producen granulosis son los más específicos entre los virus entomopatógenos. Son muy susceptibles a los rayos ultravioletas de la radiación solar al igual que los causantes de poliedrosis nucleares. Se conocen alrededor de 10 enfermedades virósicas de insectos que no presentan inclusiones celulares. Los virus pertenecen al género Iridovirus se presentan en forma icosaédrica y miden entre 25 y 130 milimicras de tamaño. Estos virus se desarrollan en el citoplasma de las células del cuerpo graso y llegan a multiplicarse notablemente en los tejidos del hospedero. INFECCIONES POR VIRUS NO INCLUIDOS Enfermedades por virus no incluídos fueron encontradas en larvas de Pseudaletia unipuncta, Tipula paludosa y Drosophila melanogaster. Estas infecciones se distinguen de las Bacterianas porque las larvas infectadas se licúan y desintegran rápidamente, el tegumento se presenta extremadamente frágil, se disgrega fácilmente al tocarlo y el líquido del cuerpo es opaco o turbio. Los insectos se tornan pálidos o amarillos y la cantidad de inclusiones dentro de la cavidad del cuerpo del insecto lo decoloran o le dan una apariencia blanquecina opaca. INSECTICIDAS VIRALES El primer insecticida viral que apareció en el mercado norteamericano fue Elcar, el cual se basa en un NPV registrado para el control del “gusano cogollero del tabaco”: Heliothis virescens y el gusano de la cápsula del algodón”: Heliothis zea. Otros insectidas virósicos son: Gypchek, Neocheck-S y TM-1. En Brasil el Centro de Desarrollo Agrícola de Embrapa posee una planta productora de Baculovirus para el control de Diatraea sp. “Barrenador de la caña de azúcar “y también para el control de la “Oruga de la soja”. Baculovirus anticarsia se utiliza con éxito en el control de Anticarsia gemmatalis en soja, pudiéndose obtener en nuestro país en el INTA de Alto Valle y en el IMYZA de Castelar. También se conocen NPV que controlar Pthorimaea operculella: “Polilla de la papa”, Pseudoplusia includens: “Falso medidor de la soja”, Rachiplusia nu: “Medidor de la hoja”, Spodoptera frugiperda: “Gusano cogollero del maíz”, Crossidosema aporema: “Oruga del brote de la soja”. También tenemos el virus de la granulosis (VG) que es utilizado para el control de Carpocapsa pomonella “Polilla de la manzana” y un virus acapsulado (NIV) controla Panonychus citri “Ácaro rojo de los cítricos”. Productos comerciales PROTOZOARIOS empelados en Control de Insectos Plaga Dentro del Reino Protozoa, el Subreino Sarcomastigota engloba a las especies entomopatógenas de importancia agrícola. Protozoo significa “pequeño animal” debido a su reducido tamaño. (10 um a 1 mm.) Se alimentan de bacterias, algas y otros protozoarios. Algunos poseen flagelos. Viven en ambientes húmedos o semiacuáticos. Causan enfermedades en el hospedador en particular las pertenecientes al orden Microsporidia. Diferentes protozoos Las infecciones causadas por los protozoos en los insectos son frecuentemente crónicas en muchos casos poca mortandad pero en muchos otros son fatales. Las enfermedades son de desarrollo lento y reducen la longevidad, el vigor y la fecundidad de los insectos, pero ciertos esporozoarios pueden matar al hospedero en poco tiempo. De este modo, olvidando la idea de mortalidad inmediata y permitiendo el tiempo necesario (control a largo plazo), los protozoos pueden contribuir significativamente en la regulación (disminución a niveles tolerables) de poblaciones de insectos susceptibles. En su mayoría no han podido ser cultivados en medios artificiales, lo que ha dificultado su estudio, conocimiento y utilización como agentes de control biológico. Las infecciones microsporidiales han sido encontradas en varios órdenes de insectos, principalmente Dípteros, Lepidópteros, Coleópteros y Ortópteros. Se conocen aproximadamente 150 especies entomopatógenas, algunas ampliamente distribuidas geográficamente. La forma más común en que se encuentra un Microsporidio es la de espora en general oval o piriforme y a veces esférica o baciliforme. Normalmente los insectos se infectan a través de la abertura oral, al ingerir esporos provenientes de cadáveres descompuestos de otros insectos previamente atacados, otros son transmitidos de una generación a otra a través del huevo y en algunos casos se sabe que se transmiten de individuos enfermos a sanos por el ovipositor del Himenóptero parásito. Los microsporidios son parásitos intracelulares obligados que utilizan las células del hospedador para obtener la energía necesaria para su metabolismo y reproducción. Las lesiones pueden localizarse en el mesenterón de los insectos o en el cuerpo graso o en los órganos reproductivos y disminuye la fecundidad. Los síntomas que muestra un insecto infectado pueden variar con el grado de la enfermedad: normalmente las paredes del cuerpo se tornan más transparentes, adquiriendo una coloración blanco-lechosa, opaca como consecuencia de la acumulación de esporas en el tegumento. Algunos toman un color amarillento o grisáceo y es común la presencia de una puntuación oscura. El insecto afectado puede llegar a hincharse o no se desarrolla completamente y su actividad se reduce ya sea porque los músculos se afectan o porque los tejidos son dañados. El animal enfermo puede oscurecerse y secarse hasta volverse quebradizo. Entre las especies atacadas por microsporidios además del gusano de seda y la abeja se encuentran el “Gusano de la col” Pieris brassicae, la “Polilla de la harina” Anagasta kuhniella y el “Gusano del tubérculo de la papa” Gnorimoschema operculella. Se conocen especies patógenas de ortópteros en los siguientes Phylum del Reino Protozoa: Apicomplexa (gregarinas), Rhizopoda (amebas), Ciliophora (ciliados) y Microspora (microsporidios, algunos autores ya los incluyen dentro del Reino Fungi). Las especies de protozoarios más conocidas pertenecen a los géneros: Perezia y Nosema. Perezia pyraustinae y Perezia hyperae. Nosema algerae en Anopheles y Nosema locustae y Paranosema locustae en varias especie de tucuras. Empleo de N. lacustae en Argentina Este protozoo fue introducido al país entre 1978 y 1982 por un convenio entre el Ministerio de Agricultura y Ganadería de los Estados Unidos y la Universidad Nacional de La Plata. Nueve años después se puede afirmar su establecimiento principalmente en las localidades del centro y oeste de Buenos Aires y este de la Pampa donde actúa sobre poblaciones de acrídidos principalmente del Género: Dichroplus. Se ha registrado en nuestro país que luego de una aplicación de 2,5 X 109 esporas en 2 kg de cebo de salvado de trigo por ha de N. locustae sobre acridios susceptibles puede ocurrir una reducción de densidad de hasta el 50% luego de 28 días y un porcentaje de infección entre los sobrevivientes de 30 a 50%. Los sobrevivientes infectados son presas más fáciles por su letargia, ocasionan daños mínimos pues casi no consumen alimento y además dejan poca descendencia, con la ventaja adicional de que ésta es portadora de la enfermedad. Microsporidios de Nosema Tucuras parasitadas con protozoos También actualmente se investiga a Perezia dichroplusae, parásito de las células epiteliales de los tubos de Malpighi de Dichroplus elongatus uno de los acrídidos de mayor distribución en la región pampeana. NEMATODOS ENTOMONPATÓGENOS Muchos órdenes de insectos son hospedadores de nematodos: Lepidópteros, Coleópteros, Ortópteros, Dípteros e Himenópteros entre otros. Los nematodos que matan o dañan insectos son semiparásitos o parásitos obligados. Los primeros se compartan como saprófagos y parásitos, donde el nematodo se sigue desarrollando a expensas del cuerpo del insecto en putrefacción. Parásitos obligados son los que parasitan la cavidad del cuerpo o tejido de su hospedero. Pueden presentar ciclos monoxenos o heteroxenos donde el nematodo puede comportarse como parásito intermediario. Las especies más conocidas de nematodos semiparásitos pertenecen al género Neoplectana, cuyas larvas penetran a través de la boca del insecto. En nuestro país en la década del ’80 las Dras. Doucet y Camino abordan por primera vez este tema y realizaron estudios referentes a nematodos mermitidos parásitos de insectos acuáticos y terrestres. Ya desde 1968 Petersen aplicó el mermitido Romanomermis culicivorax en 58 especies de culícidos. Actualmente existen muchos especialistas que han dado lugar con sus trabajos científicos a la aparición de la Entomonematología. Dentro del Phylum Nematoda se encuentran dos Clases la Adenophorea y Secernentea. Dentro de la Clase Secernentea se encuentran una gran cantidad de grupos de parásitos no sólo de insectos sino también de plantas y vertebrados, al igual que dentro de la Clase Adenophorea, pero esta última presenta una sola Familia de importancia agrícola. Clase Secernentea Orden Rhabditida Familia Rhabditidae Famila Steinernematidae Familia Heterorhabditidae Familia Diplogasteridae Familia Neotylenchidae Clase Adenophorea Orden Mermithida Familia Mermithidae La especie Neoplectana carpocapsa (=Steinernema feltiae) detectada en Cydia pomonella y cuyo estado infectivo (segundo estadio larval) una vez que atraviesa la pared del intestino e inyecta una bacteria gramnegativa (Achromobacter nematophilus) en la cavidad del cuerpo causa la muerte al hospedero como consecuencia de una septicemia generalizada. El nematodo es capaz de matar a 40 especies de insectos y puede vivir largos períodos de tiempo en ausencia del hospedero y se reproduce activamente en laboratorio sobre “insectos trampa” como larvas de Galleria mellonella (Lepidóptera). Las larvas de insectos con infecciones causadas por Neoplectana toman una coloración rojiza o café característica. Ensayos con nematodos entomopatógenos a campo en España Neoplectana composi se está investigando para el control de larvas de escarabeidos y Diabrotica speciosa. También otra especie importante es Heterorhabditis cuyos estados juveniles infectivos poseen un diente con el cual penetran a través de la cutícula, donde la misma es más delgada. Juntamente con Neoplectana afectan al 90% de las plagas sobre las que se emplean. Ejemplo de Control biológico mediante el empleo de nematodos para el control de Plagas Forestales en Argentina. En Control biológico de Sirex noctilio F. “Avispa barrenadora de los Pinos” se utiliza principalmente el Nematodo Neotylenchidae Deladenus (Bedingia) siricidicola, reproducido en laboratorio y llevado al monte siguiendo un método adecuado, e inoculado en forma artificial en árboles que manifiesten la sintomatología de estar atacados por la avispa. Es el agente de control biológico más importante y efectivo para el control de la avispa. Con la aplicación de este método se han alcanzado niveles de parasitismo del 80 a 95 %. En promedio tiene un 70 % de eficiencia de control. Este nematodo llega a tener dos ciclos: a) Un ciclo micetófago: es de vida libre, puede ser infinito, el nematodo vive en la madera ya infestada por Sirex, alimentándose del hongo simbionte introducido por la avispa en el momento de la oviposición; no causa daño a la madera, b) Un ciclo parasítico: infectivo esterilizando hembras y machos de la avispa. En la naturaleza el nematodo vive solamente en el interior del cuerpo de Sirex o en las maderas que contienen el hongo (Amylostereum areolatum) creciendo activamente. La acción parasítica del nematodo, se produce a través de la reducción del tamaño de los ovarios de la hembra y por la penetración de nematodos juveniles en los huevos, lo cual da como resultado un insecto estéril. La hembra infestiva de Sirex, emerge de los troncos y coloca los huevos llenos de nematodos. El ciclo parasítico empieza con los nematodos jóvenes que penetran en las larvas de la avispa, parasitando los ovarios. Después de varias mudas la avispa empupa, los nematodos siguen alojados en la parte ovárica de la misma. Las hembras adultas fecundadas emergen de los pinos atacados y se dirigen a nuevos pinos para oviponer pero ponen huevos infértiles, éstos en su interior contienen nematodos, así las hembras se comportan como diseminadoras del nematodo. El nematodo se alimenta de las grasas de la larva. Ciclo de vida del nematodo Deladenus siricidícola Larva de Sirex parasitada con Deladenus Entre los nematodos que parasitan obligadamente la cavidad del cuerpo y los tejidos del insecto, se hallan especies de la familia: Mermitidae. Son ingeridos en forma de huevos por sus hospederos junto con la hierba, luego las larvas eclosionan y viven en el tubo digestivo de éstos o bien perforan las paredes del mesenterón e invaden el hemocele. Las larvas infestivas en el caso de los nematodos entomófagos son las L3 o “dauer”, la cual es particularmente resistente a las condiciones del ambiente, ellos transportan en su interior a la bacteria simbiótica, sirviendo como transportadores de bacterias, pueden penetrar directamente a través del tegumento y una vez en el interior del cuerpo destruyen las gónadas, particularmente en las hembras, o causan la muerte del insecto. Entre los nematodos más conocidos que parasitan obligadamente la cavidad del cuerpo y los tejidos del insecto, se hallan las especies de la familia Mermithidae. Son ingeridos en forma de huevos por sus hospederos junto con la hierba, luego las larvas eclosionan y viven en el tubo digestivo de estos o bien perforan las paredes del mesenterón e invaden el hemocele y allí liberan las bacterias simbióticas que producen la muerte del insecto por septicemia en 48 horas. Las larvas infectivas pueden penetrar directamente a través del tegumento y una vez en el interior del cuerpo destruyen las gónadas, particularmente en las hembras, o causan muerte del insecto. Normalmente se desarrolla un parásito por hospedero. Un insecto infectado puede mostrar poco o ningún síntoma, el abdomen puede aparecer distendido y los insectos se vuelven incapaces de volar. HEXAMERMIS ACRIDIORUM Esta especie ataca especialmente ortópteros. En el género Hexamermis la L4 o larva post-parásita abandona al hospedante a través de la cutícula y una vez en el ambiente comienza su vida libre y se entierra en el sustrato donde muda a adulto, se reproduce y las hembras comienzan la oviposición. Hexamermis quitensis se halla sobre Spodoptera sp. Tucura parasitada por Hexamermis acridiorum Rickettsias Las rickettsias son organismos en forma de varilla de unos 250 a 3000 milimicras de longitud que se multiplican por fisión binaria y se comportan como parásitos obligados de algunos artrópodos atacando las células del tubo digestivo, cuerpo graso y hemocitos. Algunas especies causan verdaderas infecciones en insectos, como por ejemplo Rickettsiella melolonthae, entre los que se citan a larvas del “escarabajo japonés”, Melolontha sp. o Rickettsiella grylli sobre tucuras. Las enfermedades producidas son de lento desarrollo. Control biológico de malezas Según Chandler (1981) las pérdidas ocasionadas por las Malezas en los EE. UU. durante el período de 1972-1976 en todos los cultivos, pasturas y pastizales naturales fueron de 7.100 millones de dólares anuales. En los últimos 40 años las pérdidas debidas a malezas han disminuido del 20 al 10% y se cree, que para el siglo XXI, se reducirán a un 7% cosa que aún no sucedió. (Shaw, 1984). En la Argentina los campos fueron calificados como los más sucios del mundo, basta recordar la dispersión de los cardos en los campos ganaderos de la zona pampeana, la gran invasión de “quinoa” en los cultivos de maíz y lino, el “sorgo de Alepo” en el norte y centro del país. (Mársico, 1992). Los beneficios que se logran con el control biológico de malezas en la agricultura son fáciles de apreciar, ya que si el productor no las controla no tendrá cosechas o sus rendimientos serán muy bajos. En la ganadería en cambio, los perjuicios son más difíciles de evaluar y como consecuencia de ello los beneficios del control de malezas en los campos de pastoreo más difíciles de cuantificar. Existen varios métodos para logra controlar las malezas: control cultural, control físico, control manual, control mecánico, control químico, control biológico y el manejo integrado de malezas. EJEMPLOS EXITOSOS DE CONTROL DE MALEZAS Se llevó a cabo en Australia en 1920 y se trató del Control de Opuntia spp. Familia: Cactaceae. El resultado de este proyecto fue el primer éxito espectacular en el Control biológico de Malezas (CBM). Así el territorio invadido por esta cactácea ha sido transformado, como por arte de magia de un desierto de 25 millones de hectáreas en una tierra próspera. Este es un ejemplo de la capacidad de los insectos para reducir el valor competitivo de una planta lo suficiente como para gobernar su abundancia y su distribución. Para su control los científicos partieron hacia México, EE. UU. y Argentina en busca de enemigos específicos. Se importaron 48 especies entre ellas Cactoblastis cactorum una mariposa argentina con la que se obtuvo un éxito contundente. Se realizó una sola importación consistente en una partida de 2.750 huevos. En 1930 una década después se habían limpiado grandes extensiones. En los años siguientes Opuntia perdió importancia y actualmente pueden hallarse plantas aisladas y algunos manchones. Se recuperaron tierras por un valor de 50.000.000 de dólares. Millones de hectáreas, antes ocupadas por la maleza, son hoy tierras destinadas a la agricultura y a la ganadería y la mariposita Cactoblastis no cambió de dieta, ni se ha vuelto plaga de cultivos. Los excelentes resultados obtenidos en este Proyecto fueron los responsables de que se prestara más atención a las enormes potencialidades del uso de los insectos para el control de plantas indeseables. Larvas de Cactoblastis cactorum Control de Hypericum spp. con Chrysolina hyperici Esta maleza es de origen europeo y asiático, en EE.UU. se la encuentra en el estado de California con tendencias agresivas en campos de pastoreo, desalojando a las forrajeras nativas, perturbando y depreciando el valor del ganado. En 1944 el USDA autorizó la importación de los Coleópteros: Chrysolina hyperici y C. quadrigemina. Pronto se hizo evidente el dominio de C. quadrigemina. En 1945 de una colonia de 5.000 coleópteros liberados se recogieron más de 5.000.000 para su redistribución en California. Hypericum spp. Chrysolina spp. El Control biológico de Malezas en Argentina En 1978 Argentina propuso por primera vez la iniciación de un Proyecto sobre CBM, se refería al control de Cardus spp. maleza de reconocida importancia nacional. En Argentina los cardos son especies exóticas, invasoras, nativas de Europa y crean serios trastornos en áreas ganaderas. Entonces se inició la búsqueda de EN existentes en el país en 1978, pero no surgieron candidatos de interés. Ya en 1981 el INTA Castelar decidió importar desde los EE. UU. A Rhinocyllus conicus (Coleoptera: Curculionidae), y en 1982 también lo importó desde Nueva Zelanda. Para favorecer su dispersión fue liberado en diferentes puntos del país después de haberlo criado en rigurosa cuarentena en el insectario para la Lucha biológica del INTA Castelar. En 1986 se observó el establecimiento del gorgojo hasta 8km de Castelar y Hurlingam. En la zona NOA también se trató de frenar el avance del “vinal” Prosopis ruscifolia (Leguminosae) maleza muy extendida en todo el norte argentino. Para ello se importaron brúquidos. Algarobius prosopis y Mimosetes amicus (Coleoptera: curculionidae) ambos destructores de las semillas. Constituyen la primera importación realizada en la Argentina para el CBM. Ninguna fue liberada por conflictos de intereses y dudas sobre su comportamiento. Prosopis ruscifolia Bibliografía • Agostini de Manero, E. B. 1990. Control Natural y Biológico. Apuntes de Cátedra. 15pág. • F.A.O. 1989. Control biológico de las plagas de insectos y malas hierbas. Ed. Continental S.A. México. 949 pág. • Gamundi, J. C.; Molinari, A. y Diez, S. L. 1985. Manejo Integrado de Plagas en Soja. Monitoreo y toma de decisiones. Primeras Jornadas sobre el Control Integrado de Plagas Agrícolas. Santa Fé. Resumen en Actas. • Gamundi, J. C. 1995. Evaluación de Técnicas de muestreo de insectos plaga y depredadores en cultivos de soja con diferentes sistemas de siembra y labranza. 1er. Congreso Nacional de Soja. Bolsa de Cereales. Pergamino. Bs. As. • Lange, C 1989. Uso de protozoos en el manejo de plagas: entomopatógenos microsporidianos de insectos terrestres. Actas I Congreso Argentino de Entomología. Pág. 181-187. • Lecuona, R. M. 1996. Microorganismos patógenos empleados en el Control Microbiano de Insectos Plaga. Ed. Mariano Mas. 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