El biocontrol en agricultura ecológica. Estrategias de biocontrol

1. Introducción al biocontrol
2. Agricultura Ecológica
3. ¿Qué es el Biocontrol o Control Biológico?
4. Ventajas e inconvenientes del Biocontrol
5. Tipos de estrategias de Biocontrol
6. Tipos de agentes de Biocontrol
7. Bibliografía

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5. Tipos de estrategias de Biocontrol

En la práctica el control biológico de plagas y enfermedades es de tres tipos:

5.1 Control Biológico clásico

En este tipo de control biológico los organismos o microorganismos antagonistas se obtienen en su medio natural y se utilizan en otro ecosistema, donde ellos no existían con anterioridad. La introducción de los nuevos organismos o microorganismos de Biocontrol conducen a una reducción, a largo plazo, de la población de la plaga o patógeno en los hábitats elegidos. La clave para el éxito de esta estrategia es el descubrimiento y la importación de estos organismos biocontroladores que produzcan altos niveles de parasitismo o depredación en los lugares nativos de la plaga (Hawkins, 1994; Sid Ahmed et al., 1999; Sid, et al., 2003). La adaptación de los organismos biocontroladores al nuevo ecosistema donde se han introducido es clave para que esta estrategia de control tenga éxito.

5.2 Control Biológico conservador

En el control biológico conservador se pretende favorecer la abundancia de los organismos biocontroladores autóctonos de un ecosistema reduciendo las influencias dañinas que puedan existir y resaltando las positivas. Este tipo de Biocontrol es la base real del manejo integrado de plagas (Stern et al., 1959). Este tipo de control se consigue por medio de la aplicación de productos de espectro reducido, aplicando los productos en un momento en el que no sean dañinos para los organismos biocontroladores, proporcionar hábitats alternativos, como plantas reservorios en la parcela o en los límites de esta, para que los organismos biocontroladores puedan refugiarse, reproducirse o alimentarse, controlar a los posibles organismos competidores del ecosistema o crear microclimas que sean favorables para su desarrollo y no emigren a áreas alejadas del cultivo. El éxito de esta estrategia está muy relacionado con la disponibilidad y calidad de la vegetación dentro y fuera del cultivo, así como del grado de aislamiento que tenga el cultivo de la vegetación natural.

5.3 Control Biológico aumentativo

En el control biológico aumentativo se pueden seguir dos estrategias bien diferenciadas: el control inoculativo y el control inundativo.

El control inoculativo consiste en introducir los organismos de Biocontrol, ya sean autóctonos o foráneos, de una sola vez o de forma estacional, para que ellos aumenten sus poblaciones sobre el cultivo, que de forma natural lo harían de forma lenta e ineficaz para el control de plagas y enfermedades. Este método de control es la base para el control de plagas en muchos sistemas de invernaderos (Van Lenteren y Woests, 1988).

El control inundativo consiste en la introducción masiva de los organismos de Biocontrol, siendo estos los que ejercen el control y no sus descendientes. Estas introducciones a gran escala se realizan en repetidas ocasiones durante todo el ciclo del cultivo, para conseguir un control rápido de la plaga o patógeno.

6. Tipos de agentes de Biocontrol

Los agentes de control biológico se pueden clasificar como entomófagos (depredadores y parasitoides) y microorganismos (hongos, bacterias, virus, nematodos y protozoos).

Los entomófagos depredadores no necesariamente causan la muerte de su presa. A diferencia de los parasitoides, generalmente suelen alimentarse de varios tipos de presas, siendo los estadios larvarios los más activos. Son de vida libre, excepto el estado de huevo que es depositado cerca de sus presas. Se pueden clasificar según los mecanismos de alimentación, rango de presas o estado de la presa.

Según los mecanismos de alimentación se pueden diferenciar:

• Con boca masticadora: Son aquellos que trituran e ingieren toda la presa (Coleópteros o Neurópteros).
• Con boca chupadora-picadora: pican a la presa atravesando el tegumento y succionan su interior. En ocasiones inyectan toxinas para paralizarlos (Sírfido, larvas de Neurópteros).

Según el rango de presas que consuman se pueden diferenciar:

• Monófagos: Se alimentan de un solo tipo de presa (Coleópteros, Rodolia cardinalis)
• Olífagos: Se alimentan de varias especies de un mismo grupo taxonómico (Coccinélidos y sírfidos).
• Polífagos: Se alimentan de varias especies de distinto grupo taxonómico (Neurópteros, Chrysoperla carnea).

Las especies generalistas de depredadores son los que más abundan en la naturaleza, Olífagos y polífagos.

• Según el estado de la presa se pueden diferenciar:
• Se alimentan de todos los estados de desarrollo de la presa
• Se alimentan de un solo estado de la presa (Huevo, larva o ninfa, pupa y adulto.

Los entomófagos parasitoides suelen causar la muerte del huésped antes de alcanzar la madurez o durante la madurez, pero en estadios larvarios y no de adultos. Cuando son adultos viven de forma libre y pueden ser herbívoros, nectívoros o depredadores. Generalmente, son de pequeño tamaño y gran fecundidad. Suelen ser específicos de un hospedero, aunque pueden encontrarse varios parasitoides en un mismo huésped. Según su hábito alimenticio pueden ser endoparásitos (que se desarrollan dentro del huésped) o ectoparásitos (que se desarrollan sobre el huésped). De entre las cinco familias más importantes de parasitoides, los Himenópteros son los más numerosos.

• El tipo de parasitismo que pueden realizar en sus huéspedes son:
• Superparasitismo: Varias larvas de una misma especie parasitan un único huésped.
• Multiparasitismo: Varias especies de parasitoides parasitan un mismo huésped.
• Hiperparasitismo: Un parasitoide es parasitado por otra especie de parasitoide.
• Cleoptoparasitismo: Un parasitoide roba el huésped a otro parasitoide.

Los microorganismos antagonistas que se emplean para el control biológico pueden aplicarse para el control de enfermedades o para el control de insectos (entomopatógenos).

Los antagonistas que se usan para el control de enfermedades suelen tener una amplia gama de modos de acción frente a los patógenos pudiéndose englobar en dos grupos:

1. El antagonista comparte el nicho ecológico del patógeno y actúa directamente sobre el mediante mecanismos de:

- Competencia por espacio o nutrientes: El comportamiento de dos o más organismos es desigual ante un mismo requerimiento, siempre y cuando la utilización del mismo por uno de los organismos reduzca la cantidad disponible para los demás. La competencia más común es por nutrientes.

- Antibiosis: Producción de sustancias tóxicas solubles volátiles, enzimas y otros agentes que producen lisis por parte del antagonista para otros microorganismos (Fravel, 1988). Este modo de acción no es deseable que sea el único mecanismo de control porque existe el riesgo que los patógenos desarrollen mecanismos de resistencia a los antibióticos.

- Interacción directa con el patógeno:

- Micoparasitismo y lisis enzimática: Un microorganismo parasita a otro utilizando esporas ingestivas o adhesivas que vierten enzimas extracelulares (quitinasas, celulasas, proteasas, etc.) sobre el patógeno para penetrar en su interior.
- Predación: El antagonista se alimenta de materia orgánica que en ocasiones contiene al patógeno.

2. El antagonista actúa de forma indirecta sobre el patógeno induciendo la respuesta defensiva de la planta. Varios microorganismos pertenecientes al género Trichoderma, Bacillus y Pseudomonas pueden activar los mecanismos de resistencia bioquímicos y físicos, así como estructurales de las plantas frente a diferentes patógenos (Yeyidia et al., 1999).

Se ha comprobado que el uso de un solo microorganismo antagonista para el control de los patógenos, no es suficiente para conseguir la inhibición completa de la enfermedad. Por ello se han buscado combinaciones de antagonistas que puedan utilizarse conjuntamente y que sean capaces de impedir el desarrollo del patógeno de manera eficaz y conseguir el crecimiento de la planta con productividad cercana a la planta sana (Ezziyyani et al.,2009).

Los microorganismos antagonistas que se emplean para el control de plagas (entomopatógenos) provocan enfermedades en los insectos por interacción directa con ellos. En este grupo se incluyen bacterias, hongos, virus, nemátodos y protozoos. Suelen tener un espectro de huéspedes limitado, pero con alta virulencia y, además, con gran capacidad de trasmisión y persistencia. Uno de los más utilizados ha sido Bacillus thuringiensis para el control de lepidópteros al aire libre.

Las características deseables que deben tener los organismos de control biológico para su aplicación en los cultivos son:

-Estabilidad genética
-Eficacia a bajas concentraciones
-Inocuidad frente a la flora o fauna existente
-Requerimientos nutricionales sencillos
-Compatibilidad con otros métodos de control
-Alto grado de especificidad a un determinado huésped o presa
-Alta capacidad de crecimiento poblacional con respecto a su huésped o presa
-Facilidad para su formulación industrial

7. Bibliografía

• Baker, K.F. y Cook, R.J., 1974. Biological control of plant pathogens. Am Phy Soc, St. Paul, MN, 433p.
• BOE Núm. 128 del 29/05/2007. Orden APA/1470/2007, de 24 de mayo, por la que se regula la comunicación de comercialización de determinados medios de defensa fitosanitaria.
• Ezziyyani, M., Requena, M.E., Egea-Gilabert, C. y Candela M. E., 2007. Biological Control of Phytophthora Root Rot of Pepper Using Trichoderma harzianum and Streptomyces rochei in Combination. J. Phytopathology, 155: 342–349.
• Ezziyyani, M., Requena, M. E., Egea-Gilabert, C., Requena, A. M. and Candela, M. E., 2009. Biological control of Phytophthora capsici root rot of pepper (Capsicum annuum) using Burkholderia cepacia and Trichoderma harzianum. Journal of Applied Bioscience, 13: 745 – 754.
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• Lampkin, N. (1999). Agricultura ecológica. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa.
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• Vessey, J.K., 2003. Plant Growth Promoting Rhizobacteria as Biofertilizers. Plant and Soil, 255: 571-586.
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Autor: Dpto. Agronomía Infoagro

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Cap. 1
   El biocontrol en agricultura ecológica. Qué es
Cap. 2
   El biocontrol en agricultura ecológica. Estrategias de biocontrol