Factores que determinan la eficacia de los hongos entomopatógenos en control de plagas
Artículo 2/3: Hongos entomopatógenos
En la primera parte de la trilogía disponible en el CAMPOSCOPIO sobre los hongos entomopatógenos (HE) se abordaba su naturaleza y modo de acción. En esta segunda parte nos adentraremos en su uso para el control de plagas y los factores limitantes más importantes.
Los HE pueden emplearse mediante aplicación inoculativa o introducciones puntuales del inóculo para iniciar ciclos de enfermedad y establecer el hongo en la población del insecto, lo que nos proporciona un control a largo plazo; o bien, mediante aplicación inundativa, donde se utilizan como un insecticida microbiano, o micoinsecticida, que inicia una epizootia en la población y que conduce a su declive en un tiempo relativamente corto.
La eficiencia insecticida de los hongos north_east entomopatógenos depende de su virulencia y persistencia, así como de algunas características del insecto tales como el estado y estadío frente al que se realiza la aplicación. Además, el éxito de un micoinsecticida se relaciona con su respuesta a distintos factores ambientales, lo que es función de la competencia ambiental de la cepa fúngica que constituye su materia activa, es decir, de su capacidad para llevar a cabo el proceso infeccioso en las condiciones particulares del agroecosistema donde va a ser utilizada.
Se deben distinguir dos aspectos diferentes con respecto a la posible falta de competencia ambiental en una cepa fúngica: el primero si se produce o no una inactivación de los propágulos en el follaje o en el suelo cuando estos son aplicados; y el segundo si las condiciones ambientales permiten o no que la cepa exprese su máximo potencial insecticida.
Mientras que las técnicas de formulación pueden proteger parcialmente a los propágulos de la inactivación ambiental, ya sea en los hábitats epigeos o hipogeos, la única estrategia para garantizar un alto potencial de virulencia es la selección de una cepa fúngica ambientalmente competente. A este respecto, los trabajos científicos realizados hasta la fecha revelan que la temperatura tiene una influencia crítica sobre la virulencia de los HE, mientras que la humedad y la radiación solar tendrían un efecto sobre la posible inactivación de propágulos tras el tratamiento.
La luz solar, particularmente el componente UV-B es probablemente el principal factor de mortalidad de los propágulos fúngicos en tratamientos epigeos y los protectores contra la UV-B en las formulaciones se utilizan como primera estrategia para contrarrestar los efectos de la luz solar, pero en muchos casos, con una eficacia limitada.
Las estrategias de producción y formulación en masa de HE también pueden influir sobre su tolerancia a UV-B. Así mismo, diferentes propágulos de la misma cepa fúngica, como conidios, blastosporas y microesclerocios, tienen diferentes tolerancias a la exposición UV-B, lo que destaca la necesidad de investigar muchas formulaciones y tipos de propágulos en las primeras etapas del desarrollo de nuevos micoinsecticidas (Quesada Moraga y Santiago-Álvarez, 2008).
En general, los conidios y los microesclerocios tienen una mejor tolerancia que las blastosporas a la exposición UV-B, aunque estas pueden ser eficaces en regiones donde el calor y los rayos UV-B no son factores ambientales limitantes. En cuanto a las tecnologías de formulación, se han desarrollado varias de ellas como la encapsulación en biopolímeros o aditivos naturales para aumentar la tolerancia UV-B en diferentes aplicaciones de campo abierto.
Seleccionar cepas fúngicas con mayor resistencia a la radiación UV-B es una segunda estrategia para contrarrestar el efecto perjudicial de la radiación solar. De hecho, existen diferencias inter a intraespecíficas en la respuesta de los HE a la radiación solar, por ejemplo, el género Metarhizium es mucho más susceptible a la inactivación por la luz UV-B que el género Beauveria.
Además, hay que tener presente que el efecto de la exposición de los propágulos a UV-B es más marcado cuando esta se produce en una superficie inerte que cuando ocurre sobre el cuerpo del insecto tras la aplicación del tratamiento. Por tanto, la radiación solar es un factor clave para la inactivación de conidios en tratamientos epígeos, pero con un menor impacto sobre la virulencia y, por lo tanto, la selección de cepas ambientalmente competentes con mayor resistencia a las condiciones UV-B que prevalecen en los agroecosistemas donde van a ser utilizadas minimizará la necesidad de una estrategia combinada basada en la formulación.
Las condiciones de humedad influyen sobre la germinación de conidios y esporulación, así como en el crecimiento saprótrofo que caracteriza al final del proceso patogénico, cuando el HE crece a partir de los cadáveres de los artrópodos infectados. Tal como se ha descrito para UV-B, los HE también presentan diferencias inter e intraespecíficas en sus requerimientos de humedad relativa (HR).
"El desarrollo óptimo de la mayoría de los HE ocurre si la humedad relativa está por encima del 90-97% y la actividad crítica del agua para la germinación de conidios es de alrededor de 0.90-0.92, como valor de actividad de agua en superficie."
Es muy importante señalar que, en lo referente a la HR, los requisitos deben producirse en el microclima donde va a producirse la infección, esto es, en la cutícula del insecto en el follaje o en el suelo.
De hecho, se han descrito tasas de mortalidad similares frente a mosca blanca obtenidas en condiciones de humedad relativa alta (>90%) y baja (<60%) en invernaderos mediterráneos, donde el rol de la transpiración de la hoja sobre las condiciones de humedad en el microclima de la infección es crucial.
Por tanto, aparte de los eventos de lluvia posteriores a la aplicación de conidios que generalmente son catastróficos por provocar su lavado, como con cualquier otro insecticida, las condiciones de humedad no tienen un impacto crítico en la mortalidad ni en la virulencia de los HE dada la función clave de las condiciones microclimáticas en la zona de infección.
La temperatura es un factor clave de cara a la eficacia de HE en el control de plagas por su gran influencia sobre el proceso infectivo. Los HE son microorganismos mesófilos, con un potencial de crecimiento entre 10 y 40 ºC y un crecimiento óptimo en el rango de 25 a 33ºC.
El papel clave de la temperatura en la determinación de la competencia ambiental de una cepa fúngica se ha ilustrado en ensayos de invernadero donde formulaciones experimentales sin aditivos de cepas mediterráneas B. bassiana duplican en eficacia a un micoinsecticida comercial.
Si se considera que las temperaturas óptimas y máximas de crecimiento son de 26 y 36ºC y 20 y 32ºC para las primeras y la segunda respectivamente, y que el régimen térmico del invernadero se situó por encima de los 30ºC de media, con picos de 42 ºC, la falta de competencia ambiental de la cepa comercial estuvo detrás de su poca eficacia.
En el caso de tratamientos de suelo con HE, no solo son importantes los factores edáficos abióticos, sino además factores bióticos tan importantes como el microbiota edáfico, pues no todas las cepas fúngicas presentan la misma capacidad fungistática y la misma respuesta frente a otros microorganismos del suelo.
Hasta ahora, el desarrollo de un nuevo micoinsecticida lleva mucho tiempo y es costoso. Existe una tendencia mundial al uso global de cepas fúngicas, que adolecen de competencia ambiental y eficacia en áreas climáticas diferentes a las de su origen, lo que lleva a una espiral peligrosa en la que la percepción de los micoinsecticidas por parte de los agricultores podría no ser tan favorable como la de los químicos.
Con este fin, existen herramientas disponibles para implementar modelos dependientes de la temperatura para predecir áreas geográficas espaciales adecuadas para el despliegue de cepas fúngicas en función de su biología térmica.
El empleo de cepas fúngicas para el control de plagas en sistemas agroforestales en los que no tienen competencia ambiental carece de sentido científico, económico y ambiental. De ahí la importancia clave de la competencia, pues su ausencia está detrás de que varios micoinsecticidas comerciales no hayan alcanzado las expectativas esperadas.
Bibliografía
- Quesada-Moraga, E., Santiago-Álvarez, C. 2008. Hongos Entomopatógenos. En “Control biológico de plagas. Urbaneja & Jacas (eds), pp 98-120. Phytoma. Spain. ISBN 978-84- 935247-2-2.