USO DE INSECTOS DEPREDADORES EN MEXICO EN EL CONTROL BIOLOGICO DE PLAGAS EN MEXICO

La importancia de los insectos de depredadores  en el control de plagas ha sido reconocida posiblemente desde el origen de la agricultura; estos han sido aprovechados a través de los siglos en diferentes partes del mundo y son parte del éxito mas reconocido en el control biológico de plagas.  En la actualidad, estudios de campo a nivel mundial indican que en aproximadamente el 75% de los casos revisados, el control de plagas fue debido a la actividad de especies, individuales o en grupos, de insectos depredadores generalistas (Symondon et al., 2002)

En México actualmente existen registradas al menos 82 especies de insectos depredadores en la familia Chrysopidae (Neuroptera) y 87 en la familia Coccinellidae (Coleóptera), por lo que existen un potencial amplio para incrementar el número y la diversidad de especies que podrían ser utilizadas para el control de plagas en la agricultura nacional; sin embargo a pesar de esta diversidad, existe un limitado aprovechamiento de esta riqueza relativa de insectos benéficos. Las dificultades para el reconocimiento de especies y la disponibilidad escasa  de tecnología para su uso figuran entre los factores críticos que ocasionan dicha situación.

Aprovechamiento de especies de Crysopidae  (Neuroptera).

La familia Chrysopidae incluye 1,200 especies reconocidas actualmente, las cuales son agrupadas en 75 géneros y 11 subgéneros (Brooks y Barnard, 1990; New, 2001). Económicamente, Chrysopidae es una de las familias más importantes debido a que 13 de los 75 géneros, presentan posible valor como agentes e control biológico (New, 2001). En México, se han identificado 82 especies de la familia Chrysopidae, las cuales pertenecen a 13 géneros y cinco subgéneros (Valencia, 2004).  La mayoría de las investigaciones realizadas en el uso de  especies de Chrysopidae han sido en el control biológico por aumento, y conservación; escasamente se ha explorado el control biológico clásico. Los estudios existentes principalmente son sobre sistemática, biología, comportamiento, determinación de rango de presas, capacidad de depredación, evaluaciones de dietas naturales y artificiales, resistencia a insecticidas, manipulación de adultos (atracción y retención), tasas de liberación entre otras. Las especies  frecuentemente estudiadas son: Brinkochrysa  scestes (Banks),  Chrysopa  Formosa  Brauer, Chrysopa   kulingensis Navas, Crysopa  nigricornis  Burmeister,  Chrysopa oculté Say,  Chrysopa pallens (Rambur), Chrysoperla carnea (Stephens) s. lat., Chrysoperla externa  (Hagen), Chrysoperla rufilabris  (Burmeister), Mallada  boninensis  Okomoto  y Mallada  basalis  (Walker).

 En México, las especies mayormente estudiadas son: Chrysopa oculata, Chrysopa nigricornis, Chrysoperla carnea s. lat ., Chrysoperla comanche ( Bankas) y C. rufilabris.

Una de las aportaciones mayores surgidas en los últimos años para el aprovechamiento de crisiopidos en el país, lo representan los estudios de Tauber y De León  (2002), quienes establecen las bases para el aprovechamiento del genero Ceraeochrysa, a través de la generación de claves taxonómicas para el reconocimiento de las especies más abundantes y presentes en México.

APROVECHAMIENTO DE ESPECIES DE COCCINELLIDAE   (COLEÓPTERA)

A  través de diferentes observaciones y estudios formales de investigación ha sido posible determinar cierta especialización de diferentes grupos de coccinélidos, de esta forma se tiene que diversas especies de Hippodamia, Cyloneda y Coccinella, Adalia bipunctata (Linnaeus) y Olla v-nigrum  (Mulsant), son probablemente los Coccinella septempuctata L. y Coleomegilla maculata (De Geer). Dentro de los Coccinelidos consumidores de escamas se incluyen especies de  Chilocorus, Hyperaspis, Rhyzobius y Azya.

De los Coccinelidos presentes en México, las especies mayormente estudiadas incluyen a  consumidores de afidios y escamas. Los Coccinelidos  afidios han sido sujetos a investigación con mayor frecuencia y básicamente se han determinado las especies asociadas a los cultivos y el rango de presas.

USO DE INSECTOS DEPREDADORES EN EL CONTROL BIOLÓGICO POR AUMENTO EN MÉXICO

El  control biológico por aumento es una tecnología que en los últimos años ha sido altamente demandada en México, al igual que  en otras partes del mundo. El creciente interés por esta forma de control de plagas, además de los resultados favorables que en muchos casos se obtienen (Van Lenteren et al., 1992; van Lenteren, 2000), se ha debido a las ideas asociadas con protección ambiental y el sector salud (Arredondo- Bernal, 2000). Lo anterior queda manifiesto con la cantidad de insectarios que operan en Norte América, número que haciende hasta 142, donde se reproducen, distribuyen y comercializan 130 especies de entomófagos y nematodos (Hunter, 1997); de  este grupo, 43 son especies de artrópodos depredadores pertenecientes a tres familias de ácaros, y nueve familias de insectos. La mayoría de e estos ácaros e insectos son creados con dieta natural y son utilizados para controlar mosquita blanca, huevos y larvas de lepidópteros, pulgones, escamas, trips, piojos  harinosos  y ácaros fitófagos

DEMANDAS-NECESIDADES DE INVESTIGACIÓN PARA EL APROVECHAMIENTO DE DEPREDADORES

En México, debido a la naturaleza del control biológico de mantener las plagas en niveles bajos mediante el aprovechamiento de los factores naturales de regulación biótica, el programa de inocuidad alimentaria existente prácticamente lo coloca como la base para el manejo de plagas en los últimos donde se  establezca alcanzar la producción de alimentos con uso mínimo de insecticidas; aunado a esto, cada vez es más frecuente que los productores diversos del país se percaten de los beneficios  del uso de enemigos naturales para el control de plagas, lo que se percibe como un incremento sostenido en los usuarios tradicionales del control biológico  en México. Lo anterior exhibe un panorama de gran impulso en el uso de del control biológico en el ámbito nacional, y a la vez sugiere una demanda de proporciones grandes por agentes diversos de control biológico y tecnologías para su  uso,  y aplicación. Asimismo, muestra la necesidad de evaluar y aprovechar los organismos benéficos existentes en forma nativa para impulsar su protección, y determinar que que aéreas requiere ser incrementado o complementado

HONGOS ENTOMOPATOGENOS, ALTERNATIVA EN EL MANEJO DE INSECTOS PLAGA

Los  hongos constituyen un grupo taxonómico diverso que se asocia a insectos y ácaros, y ocupan los diferentes nichos donde habitan los artrópodos (Carruthesrs y Hural, 1990).Los hongos entomopatogenos se han desarrollado como una importante estrategia dentro del contexto de manejo integrado de insectos plaga ( Roy et al., 2006; Faria y Wraigt, 2007; Khachatourians, 2008).  Durante las últimas décadas ha habido importantes avances en el desarrollo de bioinsecticidas formulados con hongos (micoinsecticidas) para el control de insectos y ácaros en ambientes agrícolas, urbanos forestales y acuáticos (Faria y Wraight, 2007). El enfoque en la investigación en la última década ha seguido dos vertientes; a) biología molecular, genómica y protónica de los hongos entomopatogenos, y b) el uso práctico de los hongos en sistemas de manejo de  plagas. El valor de estos estudios permite un entendimiento de la ecología, patogenicidad de los entomopatogenos, y su aplicación sobre diferentes poblaciones de insectos.

Las enfermedades causadas por los hongos entomopatogenos (micosis) son muy comunes, con amplia distribución, y en muchas ocasiones pueden llegar a regular o causar una alta mortalidad en la población de  insectos susceptibles, observándose  epizootias espectaculares (Roberts y Humber, 1981; Roberts, 1989; Roberts et al., 1991). Esto ha ilustrado el potencial que tienen los hongos, y estimulado el desarrollo de diversos proyectos de investigación a nivel academia e industria con fines de explotación como micoinsecticidas.

En las últimas décadas, ha  habido muchos esfuerzos a nivel mundial para comercializar los hongos entomopatogenos, este incremento  sido favorecido por avances tecnológicos en las aéreas de producción, formulación, y aplicación (Wraight  y  Carruthers, 1998; Faria y Wraight, 2007). Actualmente, existen algunos productos comerciales formulados con las principales especies de hongos entomopatogenos, pero a la fecha ninguno ocupa una porción significativa en la comercialización de los insecticidas para el control de insectos.  Mejorar el conocimiento sobre la dinámica hospedero- patógeno y aspectos de su ecología es necesario y relevante. Esto ayudara a predecir el impacto de las aplicaciones, además de apreciar las similitudes y diferencias entre el uso de insecticidas órgano sintético e insecticidas biológicos.

TAXONOMÍA

El termino entomopatogenos es generalmente utilizado para referirse  a los hongos causantes de enfermedad. Dentro de estos pueden encontrarse algunos hongos considerados como altamente patógenos (obligados, facultativos) y oportunistas (Tanada and Kaya, 1993). Los  hongos entomopatogenos se  encuentran  virtualmente en todos los grupos taxonómicos. La división Ooomycota, en el reino Stramenopila.

Los géneros más importantes de los hongos entomopatogenos se encuentran en el orden de los Hypocreales, filum Ascomycota, anterioremente conocidos como Deuteromycota (Hyphomycetes) y sus subclases.

PROCESO DE INFECCIÓN

Infección: la relación y respuesta del patógeno a su hospedero tiene a ser crítica dictando la secuencia de eventos que culminan en una exitosa infección. La invasión  del hospedero, directamente a través de la cutícula, partes bucales, membranas intersegmentadas, o a través de los espiráculos, sitios donde existe alta humedad que promueve la germinación de las esporas y permite  la penetración de las hifas, constituye el principal aspecto de la patogénesis.

Toxinas: los hongos sintetizan metabolitos  con acción toxica, identificados a partir de los filtrados del cultivo de hongos o mediante la inyección en lepidópteros y dípteros (Samuels, 1988; Vey  et al., 1991). Algunas toxinas son clasificadas dentro de los depsipeptidos cíclicos como la beauvericina producida por Lecanicilium (=Verticilium) lecanni y Beauveria bassiana, además del basianolide que es producido por este ultimo hongo y por Paecilomyces fumosoroseus, productos que alteran el transporte de cationes a través de la membrana celular.

Selección de hongos entomopatogenos: dentro de los hongos entomopatogenos se encuentran especies que presentan un amplio rango de hospederos dentro de los diferentes órdenes dentro de los artrópodos. La selección de una raza o aislamiento debe tomar en cuenta la especie susceptible así como el estado de desarrollo  del hospedero. La patogenicidad una habilidad cualitativa del patógeno para causar enfermedad es determinada por factores relacionados con el hospedero, la fisiología del hongo y el medio ambiente (Shapiro et al., 2005).

Infección hospedero- patógeno-ambiente: El porcentaje de infección o mortalidad resultante está ampliamente gobernado por el estado susceptible del  hospedero, la dosis y virulencia del patógeno, el método de aplicación y factores ambientales como la temperatura, humedad, velocidad del viento y estructura de la vegetación. En la mayoría de los insectos la principal ruta de infección ocurre  por contacto directo con el inoculo, sin embargo puede ocurrir una segunda ruta de infección, en el caso de los adultos  esto ocurre al estar en contacto con los residuos o deriva de la aspersión que permanece sobre la vegetación.

Patógeno: los microorganismos considerados como agentes de control microbiano, cumplen con una  serie de atributos que sirven como fundamento para su selección. Dentro  de  estos atributos se cuenta: rango de hospederos, virulencia, eficiencia en la transmisión, dispersión,  persistencia y  por último los hongos son  ambientalmente seguros.

Hospedero: Existen diferentes en susceptibilidad entre insectos hospederos y sus estados de desarrollo. Los insecticidas microbianos son más efectivos son aplicados sobre poblaciones de larvas pequeñas, en generaciones discretas, con baja densidad. Cuando los insectos se reproducen rapidamente y en altos números es difícil obtener un nivel aceptable de control. Cuando los insectos son sesiles, como las escamas, las ninfas de mosquita blanca, que permanecen expuestos durante su desarrollo, son mas susceptibles de ser manejados con los insecticidas microbianos que los insectos motiles o aquellos que parte de sus vida permanecen ocultos, por lo que es necesario conocer la biología y distribución de los insectos hospederos.  Si se trata de una plaga directa (que no dañan partes comerciales) el control microbiano tiene mas éxito. Considerando la extención del problema, un mercado amplio con alto potencial es preferido sobre un mercado pequeño.

 El comportamiento de los insectos puede influir en el desarrollo de epizootias, y puede afectar la dispersión del entomopatogeno. Insectos infectados con entomoftorales a menudo suben a las partes altas de las plantas, justo antes de morir , quedando fijos a la planta. Estos cambios en el comportamiento ayudan a las esporas a dispersarse y estar en contacto con hospederos potenciales (Roy et al ., 2006).

Ambiente: Los factores ambientales que influyen en la actividad de los hongos entomopatogenos pueden dividirce en abioticos y bioticos. Entre los factores abioticos se encuentra la temperatura, la cual afecta directamente el proceso de desarrollo de la enfermedad, así  como  el desarrollo del huésped (De la Croos y Bidochka, 1999); la humedad, factor esencial para la germinación y dispersión de las esporas de la mayoría de lo hongos; el viento; lluvias que actúan como agentes importantes de dispersión; la iluminacion, principalmente la luz solar constituye el factor mas detrimental. El efecto directo de la radiación solar, específicamente los rayos UV, causan alteraciones que pueden reducir la persistencia de los hongos (Ignoffo, 1992; Inglish et al ., 1993).

Factores Bioticos:  Los parásitos, depredadores, son organismos que favorecen la dispersión y complementan la actividad de los microorganismo entomopatogenos; la planta hospedera, juega un papel importante en las relaciones tritroficas (planta-hospedero-entomopatogeno), ya que en muchas  situaciones producen sustancias con características fungistatica, antibióticas que afectan a los hongos entomopatogenos. La susceptibilidad de los insectos varían entre instares, por ejemplo los huevecillos de mosca blanca son menos susceptibles a la infección por hongos Anamorfos Hypocreales, comparados con el estado de ninfa.

MICOINSECTICIDAS

    Actualmente los biopesticidas son productos que pueden integrarse a las estregáis de manejo de insectos plaga, esto divido a que son seguros desde el  punto de vista de protección ambiental, usados en agricultura istensiva, invernaderos, ambientes protegidos, jardines, etc. Para que estos biopesticidas puedan ser utilizados ambientalmente en la agricultura como una estrategia viable, deben cubrir diferentes expextativas: ser productos formulados, estandarizados, tener alta persistencia en almacén, alta eficacia, costos comparables a los insecticidas y fáciles de usar. Sin embargo los micopesticidas, formulados con hongos entomopatogenos difieren de los agronómicos en diversos aspectos; en primer lugar estos están formulados con organismos vivos, por lo que existen problemas  de producción, formulación, estabilidad y almacenaje, además sus uso como agentes  de biocontrol puede ser totalmente diferente de los agronómicos que pretenden reemplazar (Chapple et al ., 1996).

ESTRATEGIAS DE MANEJO

Los enemigos naturales, pueden ser empleados bajo tres amplias estratejias: control biológico clásico, aumento y conservacion.

Control biológico clásico: En general, el control biológico clásico ha sido exitoso en programas de control de insectos permitiendo un control a largo plazo, sostenible y económico. Con hongos  entomopatogenos, existen dos ejemplos de control biológico clásico, en el se involucran los hongos entomoftorales. Un  primer caso lo constituye Entomophaga maimaiga  y la palomilla gitana, Lymantria dispar  en EAU, introducido accidentalmente de Japón (1860s)  y establecido a principios de 1900s usando cadáveres  infectados. Desde 1989, E.maimaga se ha ido dispersando a través de los bosques de la región noreste de EAU, manteniendo a L. dispar  en bajas poblaciones.

Aumento (Inundación), estrategia a corto plazo, en este caso un gran numero de conoideas son liberados esperando controlar de manera relativa mente rápida la población plaga. El hongo es aplicado de manera similar que un insecticida químico. Algunos agentes microbianos no se establecen ni se incrementan (reciclan) en el ambiente para reducir subsecuentes  infestaciones de la plaga, es por ello que requieren ser aplicados cada ves que la población sobrepasa el umbral de daño económico.

Autodiseminacion.  El método mas comúnmente usado para la introducción de los hongos entomopatogenos, particularmente los hifomicetos, es a través de inundaciones. Sin embargo la mayoría de los hongos entomopatogenos son relativamente dificiles de producir y las conidias tienen vida corta, haciendo las inundaciones dificiles o impracticas. El desarrollo de otras estrategias de introducción como la auto diseminación, se ha vislumbrado como alternativa viable para la diseminación de hongos entomofterales como Zoophthora radicans y Pandora blankii  en poblaciones de la palomilla dorso de diámetro en el cultivo de crucíferas. La auto diseminación se basa en el uso de atrayentes sexuales hacia los que el hospedero es atraido a una trampa, la cual esta contaminada con el hongo,  los adultos al estar  en la trampa se contaminan con las esporas del hongo. Las esporas son diseminadas por el insecto una vez que este ha dejado la trampa. La idea e sincrementar la cantidad de inoculo, establecer epizootias tempranas, reduciendo la cantidad del hongo (Pell et al. 1993ª). La autodiceminacion  ha demostrado ser una estrategia util, esta involucra el establecimiento de la enfermedad en la población (Vega et al ., 2000; Milner et al ., 1982; Hajek et al ., 1995). Estudios sobre ecologia, virulencia, persistencia y transmision entre hospederos, han dado la pauta para el desarrollo de trampas y evaluaciones en pequeña escala (Pell et al ., 1993ª, 1993; Furlong et al ., 1995).

Conservacion. Esta estrategia considera la manipulacion del medio ambiente (manejo cultural) para favorecer la persistencia, e incremento de microorganismos que ocurren en forma natural o introducidos. La consevacion se logra a traves de diseño de cultivos en los que la diversificacion vegetal es frecuentemente la clave de la regulacion.

MIP. Los micoinsecticidas pueden ser compatibles con otras practicas de control. Diversos estidios de laboratorio han demostrado que los fungicidas, herbicidas, e insecticidas pueden prevenir la germinacion y desarrollo del hongo in Vitro. Sin embargo, el control de plagas con micoinsecticidas no se ve afectado por la aplicación de pesticidas, si no se aplican en froma simultanea (Anderson y Roberts, 1983). Sin embargo estudios de campo permitiran determinar la compatibilidad o incompatibilidad de los micoinsecticidas con otros plaguicidas. A pesar de que los hongos en muchos de los casos pueden constituir una estrategia de manejo por ellos mismos, estos son considerados como una herramienta en armonia con las diferentes tecnicas empleadas en esquema de manejo integrado (Lacey y Goettel, 1995).

APLICACIÓN

Las condiciones ambientales favorables (alta humedad, temperatura) pueden ocurrir temprano, por  la mañana o durante la tarde, por lo que se recomienda aplicar durante estos periodos del dia. El insecto debe encontrarse en el estado susceptible (los estados juveniles son los mas susceptibles y mas fáciles de controlar, evitando además daños en el cultivo). El método de aplicacion depende de la naturaleza del inoculo  y del nicho del insecto plaga.

FORMULACION

Diseñar formulaciones agroquimicas para lograr una optima actividad biologica es relativamente nuevo. Es sorprendente como se puede lograr mayor actividad de un producto tan solo mezclando en el tanque el pesticida con adherente. La naturaleza de la formulación varia entre compañias, sin embargo cuando hablamos de agentes microbiales producidos a nivel “COTTAGE”  estos presentan mayores variaciones ya que no tienen una formulación adecuada, y requieren de una protección contra el efecto de la desecacion y la radiación (UV) durante y depsues de la aplicación.