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

El control biológico o biocontrol es un método para controlar plagas como insectos , ácaros , malezas y enfermedades de las plantas utilizando otros organismos . [1] Se basa en la depredación , el parasitismo , la herbivoría u otros mecanismos naturales, pero normalmente también implica un papel activo de gestión humana. Puede ser un componente importante de los programas de manejo integrado de plagas (MIP).

Hay tres estrategias básicas para el control biológico de plagas: clásica (importación), donde se introduce un enemigo natural de una plaga con la esperanza de lograr el control; inductivo (aumento), en el que se administra una gran población de enemigos naturales para el control rápido de plagas; e inoculativo (conservación), en el que se toman medidas para mantener a los enemigos naturales mediante el restablecimiento regular. [2]

Los enemigos naturales de las plagas de insectos, también conocidos como agentes de control biológico, incluyen depredadores, parasitoides , patógenos y competidores . Los agentes de control biológico de las enfermedades de las plantas se denominan a menudo antagonistas. Los agentes de control biológico de malezas incluyen depredadores de semillas, herbívoros y patógenos de plantas.

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

Historia [ editar ]

El término "control biológico" fue utilizado por primera vez por Harry Scott Smith en la reunión de 1919 de la rama de la vertiente del Pacífico de la Asociación Estadounidense de Entomólogos Económicos, en Riverside, California . [3] El entomólogo Paul H. DeBach (1914-1993) hizo que se generalizara su uso, quien trabajó en las plagas de los cultivos de cítricos a lo largo de su vida. [4] [5] Sin embargo, la práctica se ha utilizado anteriormente durante siglos. El primer informe del uso de una especie de insecto para controlar una plaga de insectos proviene de " Nanfang Caomu Zhuang " (南方 草木 狀Plantas de las regiones del sur ) (c. 304 d.C.), atribuido al botánico de la dinastía Jin occidental Ji Han(嵇 含, 263-307), en el que se menciona que "la gente de Jiaozhi vende hormigas y sus nidos unidos a ramitas que parecen sobres finos de algodón, siendo la hormiga de color amarillo rojizo más grande de lo normal. Sin estas hormigas, los cítricos del sur estar severamente dañado por insectos ". [6] Las hormigas utilizadas se conocen como hormigas huang gan ( huang = amarillo, gan = cítrico) ( Oecophylla smaragdina ). La práctica fue reportada más tarde por Ling Biao Lu Yi (finales de la dinastía Tang o principios de las cinco dinastías ), en Ji Le Pian por Zhuang Jisu ( dinastía Song del Sur ), en elLibro de plantación de árboles de Yu Zhen Mu ( dinastía Ming ), en el libro Guangdong Xing Yu (siglo XVII), Lingnan de Wu Zhen Fang (dinastía Qing), en Nanyue Miscellanies de Li Diao Yuan, y otros. [6]

Las técnicas de control biológico, tal como las conocemos hoy, comenzaron a surgir en la década de 1870. Durante esta década, en los EE. UU., El entomólogo del estado de Missouri CV Riley y el entomólogo del estado de Illinois W. LeBaron comenzaron la redistribución de parasitoides dentro del estado para controlar las plagas de los cultivos. El primer envío internacional de un insecto como agente de control biológico fue realizado por Charles V.Riley en 1873, enviando a Francia los ácaros depredadores Tyroglyphus phylloxera para ayudar a combatir la filoxera de la vid ( Daktulosphaira vitifoliae ) que estaba destruyendo las vides en Francia. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos(USDA) inició la investigación en el control biológico clásico tras el establecimiento de la División de Entomología en 1881, con CV Riley como Jefe. La primera importación de una avispa parasitoide a los Estados Unidos fue la de la bracónida Cotesia glomerata en 1883-1884, importada de Europa para controlar la invasora mariposa blanca de la col, Pieris rapae . En 1888-1889, el escarabajo vedalia, Rodolia cardinalis , una mariquita, fue introducido desde Australia a California para controlar la escama algodonosa, Icerya purchasei. Esto se había convertido en un problema importante para la industria de los cítricos recientemente desarrollada en California, pero a fines de 1889, la población de escamas algodonosas ya había disminuido. Este gran éxito condujo a nuevas introducciones de insectos beneficiosos en los EE. UU. [7] [8]

En 1905, el USDA inició su primer programa de control biológico a gran escala, enviando entomólogos a Europa y Japón para buscar enemigos naturales de la polilla gitana, Lymantria dispar dispar , y la polilla de cola marrón, Euproctis chrysorrhoea , plagas invasoras de árboles y arbustos. Como resultado, nueve parasitoides (avispas solitarias) de la polilla gitana, siete de la polilla de cola marrón y dos depredadores de ambas polillas se establecieron en los EE. UU. Aunque la polilla gitana no fue completamente controlada por estos enemigos naturales, la frecuencia, duración y severidad de sus brotes se redujeron y el programa se consideró exitoso. Este programa también condujo al desarrollo de muchos conceptos, principios y procedimientos para la implementación de programas de control biológico. [7] [8][9]

Las larvas de Cactoblastis cactorum alimentándose de Opuntia nopal

Los cactus de tuna se introdujeron en Queensland , Australia, como plantas ornamentales, a partir de 1788. Se extendieron rápidamente para cubrir más de 25 millones de hectáreas de Australia en 1920, aumentando en 1 millón de hectáreas por año. Cavar, quemar y triturar todo resultó ineficaz. Se introdujeron dos agentes de control para ayudar a controlar la propagación de la planta, la polilla del cactus Cactoblastis cactorum y el insecto escama Dactylopius . Entre 1926 y 1931, decenas de millones de huevos de polilla de cactus se distribuyeron por Queensland con gran éxito, y para 1932, la mayoría de las áreas de tuna habían sido destruidas. [10]

El primer caso reportado de un intento clásico de control biológico en Canadá involucra a la avispa parasitoide Trichogramma minutum . Los individuos fueron capturados en el estado de Nueva York y liberados en los jardines de Ontario en 1882 por William Saunders, un químico capacitado y primer director de Dominion Experimental Farms, para controlar el invasor gusano de grosella Nematus ribesii . Entre 1884 y 1908, el primer entomólogo del dominio, James Fletcher, continuó introduciendo otros parasitoides y patógenos para el control de plagas en Canadá. [11]

Tipos de control biológico de plagas [ editar ]

Hay tres estrategias básicas de control biológico de plagas: importación (control biológico clásico), aumento y conservación. [12]

Importación [ editar ]

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

La importación o el control biológico clásico implica la introducción de los enemigos naturales de una plaga en un nuevo lugar donde no ocurren naturalmente. Los primeros casos a menudo no fueron oficiales y no se basaron en investigaciones, y algunas especies introducidas se convirtieron en plagas graves. [13]

Para ser más eficaz en el control de una plaga, un agente de control biológico requiere una capacidad de colonización que le permita seguir el ritmo de los cambios en el hábitat en el espacio y el tiempo. El control es mayor si el agente tiene persistencia temporal para que pueda mantener su población incluso en ausencia temporal de la especie objetivo, y si es un recolector oportunista, lo que le permite explotar rápidamente una población de plagas. [14]

Uno de los primeros éxitos fue el control de Icerya purchasei (escama algodonosa) en Australia, utilizando un insecto depredador Rodolia cardinalis (el escarabajo vedalia). Este éxito se repitió en California utilizando el escarabajo y una mosca parasitoide, Cryptochaetum iceryae . [15] Otros casos exitosos incluyen el control de Antonina graminis en Texas por Neodusmetia sangwani en la década de 1960. [dieciséis]

El daño causado por Hypera postica , el gorgojo de la alfalfa, una grave plaga introducida en el forraje, se redujo sustancialmente con la introducción de enemigos naturales. 20 años después de su introducción, la población de gorgojos en el área de la alfalfa tratada contra el gorgojo de la alfalfa en el noreste de los Estados Unidos permaneció un 75 por ciento más baja. [17]

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

La hierba de cocodrilo se introdujo en los Estados Unidos desde América del Sur . Echa raíces en aguas poco profundas, lo que interfiere con la navegación , el riego y el control de inundaciones . El escarabajo de la pulga del cocodrilo y otros dos controles biológicos se lanzaron en Florida , lo que redujo en gran medida la cantidad de tierra cubierta por la planta. [18] Otra maleza acuática, la salvinia gigante ( Salvinia molesta ) es una plaga grave que cubre los cursos de agua, reduce el flujo de agua y daña las especies nativas. Control con el gorgojo de la salvinia ( Cyrtobagous salviniae ) y la polilla barrenadora del tallo de la salvinia ( Samea multiplicalis )es eficaz en climas cálidos, [19] [20] y en Zimbabwe, se obtuvo un control del 99% de la maleza durante un período de dos años. [21]

Las pequeñas avispas parasitoides criadas comercialmente , [12] Trichogramma ostriniae , proporcionan un control limitado y errático del barrenador europeo del maíz ( Ostrinia nubilalis ), una plaga grave. Las formulaciones cuidadosas de la bacteria Bacillus thuringiensis son más efectivas. [22]

La población de Levuana iridescens , la polilla de Levuana, una plaga grave del coco en Fiji , fue controlada por un programa clásico de control biológico en la década de 1920. [23]

Aumento [ editar ]

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

El aumento implica la liberación suplementaria de enemigos naturales que ocurren en un área en particular, aumentando las poblaciones naturales allí. En la liberación de inoculación, se liberan pequeñas cantidades de agentes de control a intervalos para permitir que se reproduzcan, con la esperanza de establecer un control a más largo plazo y así mantener la plaga en un nivel bajo, constituyendo prevención en lugar de cura. En la liberación por inundación, por el contrario, se liberan grandes cantidades con la esperanza de reducir rápidamente una población de plagas dañinas, corrigiendo un problema que ya ha surgido. El aumento puede ser eficaz, pero no se garantiza que funcione, y depende de los detalles precisos de las interacciones entre cada plaga y agente de control. [24]

Un ejemplo de liberación de inoculantes ocurre en la producción hortícola de varios cultivos en invernaderos . Las liberaciones periódicas de la avispa parasitoide, Encarsia formosa , se utilizan para controlar la mosca blanca de invernadero , [25] mientras que el ácaro depredador Phytoseiulus persimilis se utiliza para el control de la araña roja de dos manchas. [26]

El parásito del huevo Trichogramma se libera con frecuencia en forma inundativa para controlar las polillas dañinas. De manera similar, Bacillus thuringiensis y otros insecticidas microbianos se utilizan en cantidades suficientemente grandes para un efecto rápido. [24] Las tasas de liberación recomendadas para Trichogramma en hortalizas o cultivos de campo varían de 5.000 a 200.000 por acre (1 a 50 por metro cuadrado) por semana según el nivel de infestación de plagas. [27] De manera similar, los nematodos que matan insectos (que son entomopatógenos) se liberan a tasas de millones e incluso miles de millones por acre para el control de ciertas plagas de insectos que habitan en el suelo. [28]

Conservación [ editar ]

La conservación de los enemigos naturales existentes en un medio ambiente es el tercer método de control biológico de plagas. [29] Los enemigos naturales ya están adaptados al hábitat y a la plaga objetivo, y su conservación puede ser simple y rentable, como cuando las plantas de cultivo que producen néctar se cultivan en las fronteras de los campos de arroz. Estos proporcionan néctar para apoyar a los parasitoides y depredadores de las plagas de saltahojas y se ha demostrado que son tan efectivos (reducen la densidad de plagas en 10 o incluso 100 veces) que los agricultores rociaron un 70% menos de insecticidas y disfrutaron de rendimientos aumentados en un 5%. [30]De manera similar, se encontró que los depredadores de pulgones estaban presentes en las gramíneas de cespitosas junto a los setos fronterizos de los campos en Inglaterra, pero se extendían demasiado lentamente para llegar al centro de los campos. Se mejoró el control plantando una franja de un metro de ancho de pastos de matas en los centros de campo, lo que permitió que los depredadores de pulgones pasaran el invierno allí. [29]

Una maceta invertida llena de paja para atraer tijeretas.

Los sistemas de cultivo pueden modificarse para favorecer a los enemigos naturales, una práctica a la que a veces se hace referencia como manipulación del hábitat. Proporcionar un hábitat adecuado, como un cinturón de protección , un seto o un banco de escarabajos donde puedan vivir y reproducirse insectos beneficiosos como las avispas parasitoides, puede ayudar a garantizar la supervivencia de las poblaciones de enemigos naturales. Cosas tan simples como dejar una capa de hojas caídas o mantillo en su lugar proporcionan una fuente de alimento adecuada para los gusanos y un refugio para los insectos, que a su vez es una fuente de alimento para mamíferos beneficiosos como los erizos y las musarañas . Las pilas de abono y las pilas de madera pueden proporcionar refugio a invertebrados y pequeños mamíferos. Pasto largo y estanquesapoyar a los anfibios. No eliminar las plantas anuales muertas y las plantas no resistentes en otoño permite que los insectos hagan uso de sus tallos huecos durante el invierno. [31] En California, los árboles de poda a veces se plantan en viñedos de uva para proporcionar un hábitat mejorado de hibernación o refugio para un parasitoide clave de la plaga de la uva. [32] La provisión de refugios artificiales en forma de ataúdes de madera, cajas o macetas también se emprende a veces, particularmente en jardines, para hacer que un área cultivada sea más atractiva para los enemigos naturales. Por ejemplo, las tijeretas son depredadores naturales que pueden fomentarse en los jardines colgando macetas boca abajo llenas de paja o lana de madera . VerdeLas crisopas se pueden estimular utilizando botellas de plástico con el fondo abierto y un rollo de cartón en el interior. Las pajareras permiten a las aves insectívoras anidar; las aves más útiles se pueden atraer eligiendo una abertura lo suficientemente grande para la especie deseada. [31]

En la producción de algodón, la sustitución de insecticidas de amplio espectro por medidas de control selectivo como el algodón Bt puede crear un entorno más favorable para los enemigos naturales de las plagas del algodón debido a la reducción del riesgo de exposición a insecticidas. Dichos depredadores o parasitoides pueden controlar plagas no afectadas por la proteína Bt . La reducción de la calidad de las presas y la abundancia asociada al aumento del control del algodón Bt también pueden disminuir indirectamente las poblaciones de enemigos naturales en algunos casos, pero el porcentaje de plagas que se comen o parasitan en el algodón Bt y no Bt suelen ser similares. [33]

Agentes de control biológico [ editar ]

Depredadores [ editar ]

Las crisopas depredadoras están disponibles en los distribuidores de biocontrol.

Los depredadores son principalmente especies de vida libre que consumen directamente una gran cantidad de presas durante toda su vida. Dado que muchas de las principales plagas de los cultivos son insectos, muchos de los depredadores utilizados en el control biológico son especies insectívoras. Los escarabajos de señora , y en particular sus larvas que son activos entre mayo y julio en el hemisferio norte, son voraces depredadores de pulgones , y también consumen los ácaros , cochinillas y pequeñas orugas . La mariquita manchada ( Coleomegilla maculata ) también puede alimentarse de los huevos y larvas del escarabajo de la patata de Colorado ( Leptinotarsa ​​decemlineata ). [34]

Las larvas de muchas especies de hoverfly se alimentan principalmente de pulgones , una larva devorando hasta 400 en su vida. No se ha estudiado su eficacia en cultivos comerciales. [35]

La araña cangrejo Philodromus cespitum también se alimenta en gran medida de los pulgones y actúa como agente de control biológico en los huertos frutales europeos. [36]

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

Varias especies de nematodos entomopatógenos son importantes depredadores de insectos y otras plagas de invertebrados. [37] [38] Los nematodos entomopatógenos forman una etapa resistente al estrés conocida como juvenil infeccioso. Estos se esparcen por el suelo e infectan insectos hospedadores adecuados. Al entrar en el insecto se trasladan a la hemolinfa donde se recuperan de su estado estancado de desarrollo y liberan sus simbiontes bacterianos . Los simbiontes bacterianos se reproducen y liberan toxinas, que luego matan al insecto huésped. [38] [39] Phasmarhabditis hermaphrodita es un nematodo microscópico que mata a las babosas. Su complejo ciclo de vida incluye una etapa infecciosa de vida libre en el suelo donde se asocia con una bacteria patógena como Moraxella osloensis . El nematodo ingresa a la babosa a través de la región del manto posterior, luego se alimenta y se reproduce en el interior, pero son las bacterias las que matan a la babosa. El nematodo está disponible comercialmente en Europa y se aplica regando sobre suelo húmedo. [40] Los nematodos entomopatógenos tienen una vida útil limitada debido a su limitada resistencia a las altas temperaturas y las condiciones secas. [39] El tipo de suelo al que se aplican también puede limitar su eficacia. [38]

Ciclo de vida generalizado de nematodos entomopatógenos y sus simbiontes bacterianos .

Las especies utilizadas para controlar los ácaros incluyen los ácaros depredadores Phytoseiulus persimilis , [41] Neoseilus californicus , [42] y Amblyseius cucumeris , el mosquito depredador Feltiella acarisuga , [42] y una mariquita Stethorus punctillum . [42] El insecto Orius insidiosus se ha utilizado con éxito contra el ácaro araña de dos manchas y el trips occidental de las flores ( Frankliniella occidentalis ). [43]

Los depredadores, incluido Cactoblastis cactorum (mencionado anteriormente), también se pueden usar para destruir especies de plantas invasoras. Como otro ejemplo, la polilla venenosa de la cicuta ( Agonopterix alstroemeriana) se puede utilizar para controlar la cicuta venenosa ( Conium maculatum ). Durante su etapa larvaria, la polilla consume estrictamente su planta huésped, la cicuta venenosa, y puede existir en cientos de larvas por planta huésped individual, destruyendo grandes franjas de la cicuta. [44]

La avispa parasitoide Aleiodes indiscretus que parasita una oruga de la polilla gitana , una plaga grave de la silvicultura [45]

Para las plagas de roedores , los gatos son un control biológico efectivo cuando se usan junto con la reducción de lugares de "refugio" / escondite . [46] [47] [48] Si bien los gatos son eficaces para prevenir las "explosiones de población" de roedores , no lo son para eliminar las infestaciones graves preexistentes. [48] Las lechuzas comunes también se utilizan a veces como control biológico de roedores. [49] Aunque no hay estudios cuantitativos de la eficacia de las lechuzas comunes para este propósito, [50] son depredadores de roedores conocidos que pueden usarse además o en lugar de los gatos; [51] [52]se les puede animar a entrar en un área con cajas nido. [53] [54]

En Honduras, donde el mosquito Aedes aegypti transmitía el dengue y otras enfermedades infecciosas, se intentó el control biológico mediante un plan de acción comunitario; Se agregaron copépodos , crías de tortuga y tilapia juvenil a los pozos y tanques donde se eliminaron las razas de mosquitos y las larvas de mosquitos. [55]

Incluso entre los artrópodos que generalmente se consideran depredadores obligados de los animales (especialmente otros artrópodos), las fuentes de alimento floral ( néctar y, en menor grado, polen ) suelen ser fuentes complementarias útiles. [56] Se había observado en un estudio [57] que Adalia bipunctata adulta (depredador y control biológico común de Ephestia kuehniella ) podía sobrevivir en las flores pero nunca completaba su ciclo de vida , por lo que se realizó un metanálisis [56] para encontrar tales una tendencia general en los datos publicados anteriormente, si existiera. En algunos casos, los recursos florales son absolutamente necesarios. [56]En general, los recursos florales (y una imitación, es decir, el agua azucarada) aumentan la longevidad y la fecundidad , lo que significa que incluso el número de poblaciones de depredadores puede depender de la abundancia de alimentos que no son presas. [56] Por lo tanto, el mantenimiento y el éxito de la población de control biológico pueden depender de las flores cercanas. [56]

Parasitoides [ editar ]

Artículo principal: Parasitoide

Los parasitoides ponen sus huevos sobre o dentro del cuerpo de un insecto huésped, que luego se usa como alimento para el desarrollo de larvas. El anfitrión finalmente muere. La mayoría de los parasitoides de insectos son avispas o moscas , y muchos tienen un rango de hospedadores muy estrecho. Los grupos más importantes son las avispas icneumónidas , que utilizan principalmente orugas como hospedadores; avispas bracónidas , que atacan a las orugas y una amplia gama de otros insectos, incluidos los pulgones; avispas calcidas , que parasitan huevos y larvas de muchas especies de insectos; y moscas taquínidas , que parasitan una amplia gama de insectos, incluidas orugas, escarabajos adultos y larvas, yverdaderos errores . [58] Los parasitoides son más efectivos para reducir las poblaciones de plagas cuando sus organismos hospedantes tienen refugios limitados para esconderse de ellos. [59]

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

Los parasitoides se encuentran entre los agentes de control biológico más utilizados. Comercialmente, existen dos tipos de sistemas de cría: producción diaria a corto plazo con alta producción de parasitoides por día, y sistemas de producción diaria baja a largo plazo. [60] En la mayoría de los casos, la producción deberá coincidir con las fechas de liberación adecuadas cuando se disponga de especies hospedadoras susceptibles en una fase adecuada de desarrollo. [61] Las instalaciones de producción más grandes producen durante todo el año, mientras que algunas instalaciones sólo producen estacionalmente. Las instalaciones de cría suelen estar a una distancia significativa de donde se utilizarán los agentes en el campo, y el transporte de los parasitoides desde el punto de producción hasta el punto de uso puede plantear problemas. [62]Las condiciones de envío pueden ser demasiado calientes e incluso las vibraciones de aviones o camiones pueden afectar negativamente a los parasitoides. [60]

Encarsia formosa es una pequeña avispa cálcida depredadoraque es un parasitoide de la mosca blanca , un insecto que se alimenta de savia y que puede causar marchitez y hollín negro en cultivos de hortalizas y ornamentales de invernadero. Es más efectivo cuando se trata de infestaciones de bajo nivel, brindando protección durante un largo período de tiempo. La avispa pone sus huevos en "escamas" jóvenes de mosca blanca, volviéndolas negras cuando las larvas del parásito pupan. [25] Gonatocerus ashmeadi ( Hymenoptera : Mymaridae ) se ha introducido para controlar el francotirador de alas vidriosas Homalodisca vitripennis (Hemiptera: Cicadellidae ) enPolinesia Francesa y ha controlado con éxito ~ 95% de la densidad de plagas. [63]

El gusano del cogollo del abeto oriental es un ejemplo de insecto destructivo en los bosques de abetos y abetos . Las aves son una forma natural de control biológico, pero la Trichogramma minutum , una especie de avispa parásita, se ha investigado como una alternativa a los controles químicos más controvertidos. [64]

Hay varios estudios recientes que persiguen métodos sostenibles para controlar las cucarachas urbanas utilizando avispas parásitas. [65] [66] Dado que la mayoría de las cucarachas permanecen en el sistema de alcantarillado y áreas protegidas que son inaccesibles a los insecticidas, emplear avispas cazadoras activas es una estrategia para tratar de reducir sus poblaciones.

Patógenos [ editar ]

Más información: Biopesticida

Los microorganismos patógenos incluyen bacterias , hongos y virus . Matan o debilitan a su anfitrión y son relativamente específicos del anfitrión. Varias enfermedades microbianas de insectos ocurren naturalmente, pero también pueden usarse como pesticidas biológicos . [67] Cuando ocurren naturalmente, estos brotes dependen de la densidad ya que generalmente solo ocurren cuando las poblaciones de insectos se vuelven más densas. [68]

Bacterias [ editar ]

Las bacterias utilizadas para el control biológico infectan a los insectos a través de sus tractos digestivos, por lo que ofrecen solo opciones limitadas para controlar insectos con partes de la boca chupadoras, como pulgones y cochinillas. [69] Bacillus thuringiensis , una bacteria que habita en el suelo, es la especie de bacteria más ampliamente utilizada para el control biológico, con al menos cuatro subespecies utilizadas contra lepidópteros ( polilla , mariposa ), coleópteros (escarabajo) y dípteros (mosca verdadera ) plagas de insectos. La bacteria está disponible para los agricultores orgánicos en bolsitas de esporas secas que se mezclan con agua y se rocían sobre plantas vulnerables como brassicas y árboles frutales.. [70] [71] Los genes de B. thuringiensis también se han incorporado en cultivos transgénicos , lo que hace que las plantas expresen algunas de las toxinas de la bacteria, que son proteínas . Estos confieren resistencia a las plagas de insectos y, por lo tanto, reducen la necesidad del uso de pesticidas. [72] Si las plagas desarrollan resistencia a las toxinas en estos cultivos, B. thuringiensis también se volverá inútil en la agricultura orgánica. [73] [71] Se ha descubierto que la bacteria Paenibacillus popilliae, que causa la enfermedad de las esporas lechosas, es útil en el control del escarabajo japonés, matando las larvas. Es muy específico de su especie huésped y es inofensivo para los vertebrados y otros invertebrados. [74]

Hongos [ editar ]

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

Los hongos entomopatógenos , que causan enfermedades en los insectos, incluyen al menos 14 especies que atacan a los pulgones . [75] Beauveria bassiana se produce en masa y se utiliza para controlar una amplia variedad de plagas de insectos, incluidas moscas blancas , trips , pulgones y gorgojos . [76] Lecanicillium spp. se despliegan contra moscas blancas, trips y pulgones. Metarhizium spp. se utilizan contra plagas que incluyen escarabajos, langostas y otros saltamontes, hemípteros y ácaros . Paecilomyces fumosoroseus es eficaz contra moscas blancas, trips y pulgones;Purpureocillium lilacinus se usa contra nematodos agalladores y 89 especies de Trichoderma contra ciertos patógenos vegetales. Trichoderma viride se ha utilizado contra la enfermedad del olmo holandés y ha mostrado cierto efecto en la supresión de la hoja de plata , una enfermedad de los frutos de hueso causada por el hongo patógeno Chondrostereum purpureum . [77]

Los hongos Cordyceps y Metacordyceps se despliegan contra un amplio espectro de artrópodos. [78] Entomophaga es eficaz contra plagas como el pulgón verde del melocotonero . [79]

Se han explorado varios miembros de Chytridiomycota y Blastocladiomycota como agentes de control biológico. [80] [81] De Chytridiomycota, Synchytrium solstitiale está siendo considerado como un agente de control del cardo estrella amarillo ( Centaurea solstitialis ) en los Estados Unidos. [82]

Virus [ editar ]

Los baculovirus son específicos de especies hospedadoras de insectos individuales y se ha demostrado que son útiles en el control biológico de plagas. Por ejemplo, el virus de la poliedrosis nuclear multicapsida Lymantria dispar se ha utilizado para rociar grandes áreas de bosque en América del Norte donde las larvas de la polilla gitana están causando una defoliación grave. Las larvas de polilla mueren a causa del virus que han comido y mueren, los cadáveres desintegrados dejan partículas de virus en el follaje para infectar otras larvas. [83]

Un virus de mamífero, el virus de la enfermedad hemorrágica del conejo, se introdujo en Australia para intentar controlar las poblaciones de conejos europeos allí. [84] Se escapó de la cuarentena y se extendió por todo el país, matando a un gran número de conejos. Los animales muy jóvenes sobrevivieron, transmitiendo inmunidad a su descendencia a su debido tiempo y finalmente produciendo una población resistente al virus. [85] La introducción en Nueva Zelanda en la década de 1990 tuvo un éxito similar al principio, pero una década más tarde, la inmunidad se había desarrollado y las poblaciones habían vuelto a los niveles anteriores a la EHC. [86]

Más información: Conejos en Australia

Oomycota [ editar ]

Lagenidium giganteum es un moho transmitido por el agua que parasita la etapa larvaria de los mosquitos. Cuando se aplican al agua, las esporas móviles evitan las especies hospedadoras inadecuadas y buscan hospedadores larvarios de mosquitos adecuados. Este molde tiene las ventajas de una fase latente, resistente a la desecación, con características de liberación lenta durante varios años. Desafortunadamente, es susceptible a muchas sustancias químicas que se utilizan en los programas de eliminación de mosquitos. [87]

Competidores [ editar ]

La vid leguminosa Mucuna pruriens se utiliza en los países de Benin y Vietnam como control biológico de la problemática hierba Imperata cylindrica : la vid es extremadamente vigorosa y suprime las plantas vecinas al competir con ellas por espacio y luz. Se dice que Mucuna pruriens no es invasora fuera de su área cultivada. [88] Desmodium uncinatum se puede utilizar en la agricultura de empujar y tirar para detener la planta parásita , la bruja ( Striga ). [89]

La mosca de los arbustos australiana, Musca vetustissima , es una plaga molesta importante en Australia, pero los descomponedores nativos que se encuentran en Australia no están adaptados para alimentarse de estiércol de vaca, que es donde se reproducen las moscas de los arbustos. Por lo tanto, el Australian Dung Beetle Project (1965-1985), dirigido por George Bornemissza de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization , liberó cuarenta y nueve especies de escarabajos peloteros , para reducir la cantidad de estiércol y, por lo tanto, también los posibles lugares de reproducción de la volar. [90]

Uso combinado de parasitoides y patógenos [ editar ]

En casos de infección masiva y severa de plagas invasoras, las técnicas de control de plagas a menudo se usan en combinación. Un ejemplo es el barrenador esmeralda del fresno , Agrilus planipennis , un escarabajo invasor de China , que ha destruido decenas de millones de fresnos en su área de distribución introducida en América del Norte . Como parte de la campaña en su contra, desde 2003 científicos estadounidenses y la Academia China de Silvicultura buscaron sus enemigos naturales en la naturaleza, lo que llevó al descubrimiento de varias avispas parasitoides, a saber, Tetrastichus planipennisi , un endoparasitoide larvario gregario, Oobius agrili , un solitario , parasitoide partenogénico del huevo, ySpathius agrili , un ectoparasitoide larvario gregario. Estos se han introducido y liberado en los Estados Unidos de América como un posible control biológico del barrenador esmeralda del fresno. Los resultados iniciales de Tetrastichus planipennisi se han mostrado prometedores, y ahora se está lanzando junto con Beauveria bassiana , un patógeno fúngicocon propiedades insecticidas conocidas. [91] [92] [93]

Dificultades [ editar ]

Muchas de las plagas más importantes son especies exóticas invasoras que impactan severamente la agricultura, la horticultura, la silvicultura y los entornos urbanos. Tienden a llegar sin sus parásitos, patógenos y depredadores co-evolucionados, y al escapar de estos, las poblaciones pueden elevarse. La importación de los enemigos naturales de estas plagas puede parecer un movimiento lógico, pero esto puede tener consecuencias no deseadas ; las regulaciones pueden ser ineficaces y puede haber efectos imprevistos sobre la biodiversidad, y la adopción de las técnicas puede resultar un desafío debido a la falta de conocimiento entre agricultores y productores. [94]

Efectos secundarios [ editar ]

El control biológico puede afectar la biodiversidad [14] a través de depredación, parasitismo, patogenicidad, competencia u otros ataques a especies no objetivo. [95] Un control introducido no siempre se dirige únicamente a las especies de plaga previstas; también puede apuntar a especies nativas. [96] En Hawai durante la década de 1940 se introdujeron avispas parásitas para controlar una plaga de lepidópteros y las avispas todavía se encuentran allí hoy. Esto puede tener un impacto negativo en el ecosistema nativo; sin embargo, es necesario estudiar la variedad de hospedadores y los impactos antes de declarar su impacto en el medio ambiente. [97]

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

Los animales vertebrados tienden a alimentarse de forma generalizada y rara vez son buenos agentes de control biológico; muchos de los casos clásicos de "biocontrol fallido" involucran a vertebrados. Por ejemplo, el sapo de la caña ( Rhinella marina ) se introdujo intencionalmente en Australia para controlar el escarabajo de la caña gris ( Dermolepida albohirtum ) [98] y otras plagas de la caña de azúcar. 102 sapos se obtuvieron de Hawáiy criados en cautiverio para aumentar su número hasta que fueron liberados en los campos de caña de azúcar del trópico norte en 1935. Más tarde se descubrió que los sapos no podían saltar muy alto y, por lo tanto, no podían comer los escarabajos de la caña que se quedaban en la parte superior. tallos de las plantas de caña. Sin embargo, el sapo prosperó alimentándose de otros insectos y pronto se propagó muy rápidamente; se apoderó del hábitat de los anfibios nativos y trajo enfermedades extrañas a los sapos y ranas nativos , reduciendo drásticamente sus poblaciones. Además, cuando es amenazado o manipulado, el sapo de caña libera veneno de las glándulas parotoides en sus hombros; especies nativas de Australia como goannas ,serpientes tigre , dingos y quolls del norte que intentaron comerse el sapo resultaron heridos o asesinados. Sin embargo, ha habido alguna evidencia reciente de que los depredadores nativos se están adaptando, tanto fisiológicamente como cambiando su comportamiento, por lo que a largo plazo, sus poblaciones pueden recuperarse. [99]

Rhinocyllus conicus , un gorgojo que se alimenta de semillas, se introdujo en América del Norte para controlar el cardo almizclero exótico( Carduus nutans ) y el cardo canadiense ( Cirsium arvense ). Sin embargo, el gorgojo también ataca a los cardos nativos, dañando especies como el endémico cardo Platte ( Cirsium neomexicanum ) al seleccionar plantas más grandes (que redujeron el acervo genético), reduciendo la producción de semillas y, en última instancia, amenazando la supervivencia de la especie. [100] De manera similar, el gorgojo Larinus planus también se usó para tratar de controlar el cardo canadiense , pero también dañó otros cardos. [101][102] Esto incluyó una especie clasificada como amenazada. [103]

La pequeña mangosta asiática ( Herpestus javanicus ) se introdujo en Hawai para controlar la población de ratas . Sin embargo, la mangosta era diurna y las ratas emergían de noche; la mangosta, por lo tanto, se alimentaba de las aves endémicas de Hawai , especialmente de sus huevos , con más frecuencia de lo que se comía a las ratas, y ahora tanto las ratas como las mangostas amenazan a las aves. Esta introducción se realizó sin comprender las consecuencias de tal acción. No existían regulaciones en ese momento, y una evaluación más cuidadosa debería prevenir tales liberaciones ahora. [104]

El robusto y prolífico pez mosquito oriental ( Gambusia holbrooki ) es originario del sureste de los Estados Unidos y se introdujo en todo el mundo en las décadas de 1930 y 1940 para alimentarse de larvas de mosquitos y así combatir la malaria . Sin embargo, ha prosperado a expensas de las especies locales, provocando una disminución de los peces y las ranas endémicas a través de la competencia por los recursos alimenticios, así como al comer sus huevos y larvas. [105] En Australia, el control del pez mosquito es objeto de discusión; en 1989 los investigadores AH Arthington y LL Lloyd afirmaron que "el control biológico de la población está mucho más allá de las capacidades actuales". [106]

Educación al productor [ editar ]

Un obstáculo potencial para la adopción de medidas biológicas de control de plagas es que los productores pueden preferir permanecer con el uso familiar de plaguicidas. Sin embargo, los plaguicidas tienen efectos no deseados, incluido el desarrollo de resistencia entre las plagas y la destrucción de enemigos naturales; éstos, a su vez, pueden permitir la aparición de plagas de otras especies distintas de las que se apuntaron originalmente, y en cultivos alejados de los tratados con plaguicidas. [107]Un método para aumentar la adopción de métodos de biocontrol por parte de los productores implica dejarlos aprender haciendo, por ejemplo, mostrándoles experimentos de campo simples, permitiéndoles observar la depredación viva de plagas o demostraciones de plagas parasitadas. En Filipinas, las aspersiones tempranas de la temporada contra las orugas plegadoras de hojas eran una práctica común, pero se les pidió a los productores que siguieran una “regla general” de no rociar contra las plegadoras de hojas durante los primeros 30 días después del trasplante; La participación en esto resultó en una reducción del uso de insecticidas en 1/3 y un cambio en la percepción de los productores sobre el uso de insecticidas. [108]

Técnicas relacionadas [ editar ]

Relacionado con el control biológico de plagas está la técnica de introducir individuos estériles en la población nativa de algún organismo. Esta técnica se practica ampliamente con insectos : una gran cantidad de machos esterilizados por radiación son liberados al ambiente, los cuales proceden a competir con los machos nativos por las hembras. Aquellas hembras que copulan con los machos estériles pondrán huevos infértiles, resultando en una disminución en el tamaño de la población. Con el tiempo, con la introducción repetida de machos estériles, esto podría resultar en una disminución significativa en el tamaño de la población del organismo. [109] Recientemente se ha aplicado una técnica similar a las malezas utilizando polen irradiado, [110]resultando en semillas deformadas que no brotan. [111]

Ver también [ editar ]

  • Insectos benéficos
  • Control biológico de la aulaga en Nueva Zelanda
  • Quitosano
  • Plantación acompañante
  • Plantas insectarias
  • Organización Internacional de Control Biológico
  • Aplicación inundativa
  • Interrupción de apareamiento
  • Hongo nematófago
  • Jardinería orgánica
  • Agricultura ecológica
  • Zona de permacultura 5
  • Agricultura sustentable
  • Jardinería sustentable
  • Agricultura de presupuesto cero

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Lectura adicional [ editar ]

General [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Asociación de Productores de Biocontrol Natural
  • Organización Internacional de Control Biológico