BIOPESTICIDAS
Introducción Los humanos son casi totalmente totalmente dependiente dependiente de de los insecticidas sintéticos/orgánicos La agricultura ha evolucionado evolucionado en en el uso de productos químicos para la protección de cultivos •
•
Inició en 1800 con la introducción de los insecticidas de arsénico y arsénico y mezclas de Burdeos como fungicidas Avanzar a los compuestos disponibles actualmente muy sofisticado
Se utilizan en cantidades cada vez mayores Provocado • • •
Aparición y propagación de la resistencia Preocupación por la contaminación ambiental Costo cada Costo cada vez mayor de los insecticidas químicos nuevos
Enemigos
naturales como depredadores, parásitos y patógenos Ninguno depredador o parásito pueden ser producidos en masa y se almacena por largos períodos de tiempo (criados en vivo) Evidente necesidad urgente de un agente biológico con propiedades deseables a un plaguicida químico Altamente tóxico para el organismo blanco Producido en masa a escala industrial Tener una larga vida útil Transportados de forma segura Mediados de los setenta, la OMS y otras organizaciones internacionales, inició los estudios en los actuales agentes de control biológico y el desarrollo de otros nuevos. Actualmente, el control biológico es considerado como una técnica deseable para el control de insectos Mínimo impacto ambiental Prevención de problemas de resistencia
Los biopesticidas (agentes de control biológico)
Los biopesticidas (sensu stricto): Microorganismos: hongos, bacterias, virus, protozoos También puede incluir: Nematodos entomopatógenos Parásitos y depredadores Productos derivados de plantas Semioquímicos feromonas –
Incluso: metabolitos secundarios Los genes, productos de genes
Semiquímicos
Hembras adultas de la cochinilla rosada
Maconellicoccus hirsutus Green Anagyrus kamali
Colectado en Java para liberarse en Egipto
Identificado rápidamente como candidato a ser liberado en el Caribe
(Hemíptera:Pseudococcidae) Piojo harinoso rosado del hibisco (nativo de Asia)
Momias de cochinilla rosada parasitadas
Cotesia flavipes encontrado en India
Diatraea saccharalis barrenador de la
atacando barrenadores del tallo en otras especies de pastos altos
caña de azúcar en Barbados
Redujo la incidencia del barrenador de la caña de azúcar del 16% al 6%
Adulto de Orius sp., alimentándose de thrips.
Hippodamia convergens
Avispa braconido (Aphidius matricariae) paratizando afidos
Trichogramma minutum
Ninfa de Orius sp alimentándose de una larva de thrips
Acaro predador Phytoseiulus persimilis mas comunmente liberado en invernaderos
Adulto de Aphytis melinus parasitando
Adulto
Hembra emergiendo
Pupa de mosquita blanca parasitada
Hoyo de emergencia
AGENTES DE BIOCONTROL
25
s 20 a v r a l e 15 d o r e 10 m ú N 5
Plaga Agente de biocontrol
Inicio del daño económico
Punto de introducción
0
Tiempo
Control Biológico Casi un millón de especies conocidas de insectos
Alrededor de 15,000 especies se consideran plagas
300 requieren algún tipo de control La mayoría de las plagas de insectos tienen un microrganismo patógeno asociado Hongos, virus, bacterias y protozoos entomopatógenos se han sugerido como agentes de control de plagas de insectos por más de un siglo
CONTROL BIOLÓGICO Historia: Patología de insectos •
•
Probablemente tuvo su origen en el siglo XIX bajo el estímulo de Bassi y Pasteur Una contribución importante para el control microbiano de insectos fue hecha por Mechnikoff (1879) y Krassilnikow (1888) Primeros en documentar que Metarhizium anisopliae podría ser producido en masa y aplicarse como un insecticida microbiano (plagas de grano y caña de azúcar) El control de plagas de insectos con bacterias fue d'Herelle en 1914 realizó el primer intento 35 años después de la descripción de Pasteur de las enfermedades del gusano de seda –
•
•
•
White y Dutky (1940) logrado demostrar un control del escarabajo japonés mediante la distribución de las esporas de la enfermedad lechosa de la bacteria Bacillus popilliae Estimuló nuevas investigaciones sobre las bacterias y en la literatura comenzó a aparecer la eficacia de Bacillus thuringiensis
•
•
•
La emisión de ocho patentes entre 1960 y 1963 para B. thuringiensis llevado a un renovado interés en los insecticidas bacterianos El uso de virus para controlar las plagas de insectos se vio estimulado por estudios de Balch y Bird (1944) y Steinhaus y Thompson (1949). Primer registro de un plaguicidas viral en los Estados Unidos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA).
CONTROL BIOLÓGICO características •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
El control biológico es cuando el hombre usa un organismo vivo especialmente seleccionados para el control de una plaga en particular Los agentes de biocontrol se conoce su eficacia y no tienen toxicidad o patogenicidad para animales y plantas no blanco Se han convertido en productos comerciales El organismo puede ser un depredador, parásitos o una enfermedad infecciosos Utilizado en programas de manejo integrado de plagas Puede ser una alternativa más económica a algunos insecticidas Pueden prevenir el daño económico a los cultivos agrícolas A menudo muy específicos para una determinada plaga Una alternativa más ecológica a los insecticidas químicos Utilizados en plagas que han desarrollado resistencia Desafortunadamente, la investigación y el desarrollo de insecticidas biológicos atrae muy poco apoyo financiero en comparación a los nuevos plaguicidas químicos
•
•
•
•
•
•
•
•
Mayor atención a los de amplio espectro y mejorar las tecnologías de producción, formulación y aplicación Optimizar el impacto en su integración con nuevas estrategias de protección de cultivos El éxito requiere de una mayor comprensión de la biología tanto de la plaga y sus enemigos. Puede ser más costoso en comparación con el uso de pesticidas Los resultados no son tan dramáticos o rápido como los pesticidas químicos La mayoría de los enemigos naturales atacan a determinados tipos de insectos a diferencia de los insecticidas de amplio espectro Mínimo impacto ambiental y prevención del desarrollo de la resistencia de los vectores. Biotoxinas específicas de cepas de Bacillus thuringiensis var. israelensis o B. sphaericus son utilizadas en todo el mundo para eliminar larvas de mosquitos, especialmente donde la malaria, la filariasis y los arbovirus están presentes Bti es eficaz contra las larvas de Simulium spp., vectores de la oncocercosis en África tropical Estudios realizados hasta la fecha no muestran ningún efecto significativo de estas bacterias y sus toxinas en vertebrados y sólo un efecto mínimo en algunos artrópodos y crustáceos no blanco –
–
Otras herramientas Feromonas sexuales específicas
•
Utilizados como atrayentes para la captura y monitoreo de insectos e interrupción del apareamiento
Varios parásitos y patógenos de especies de vectores y plagas están bajo investigación continua y están proporcionando resultados muy prometedores
Características del control biológico El control biológico se define como la acción de los enemigos naturales Se puede dividir en dos grandes categorías •
El control biológico natural Se produce cuando los enemigos naturales nativos o co-evolucionado a reducir las poblaciones nativas de artrópodos El control biológico aplicado La intervención humana para mejorar las actividades de los enemigos naturales •
•
•
Pueden ser divididos en: •
El control biológico clásico Los enemigos naturales exóticos son introducidos contra una plaga exótica o nativa El control biológico aumentativo La intervención humana se produce al aumentar la eficacia de los enemigos naturales ya presentes en un área a través de la manipulación del medio ambiente •
•
•
Mercado •
•
•
•
•
•
Productos biológicos en la actualidad representan sólo el 1 %del mercado mundial El 80 % de ventas es Bt. Se señala que los productos de control biológico pueden sustituir por lo menos 20 % de los productos químicos Mercado valorado en $ 7 billones en Estados Unidos Se requiere el apoyo financiero, normativo y técnico para fortalecer el desarrollar y expansión de la industria La mayoría son pequeños (poca ganancia) y de uno o dos productos dirigidos a nichos específicos Falta de recursos para la distribución internacional, ventas y programas de extensión de sus productos Pobre conocimiento de la capacidad y los beneficios del biocontrol para impulsar la demanda de los agricultores o los consumidores Mayor interés de los AB en manejo integrado de plagas Dañan menos el medio ambiente Reducir la cantidad de contacto humano de los pesticidas químicos Pueden causar que países importadores (plantas y carnes) a prohibir los productos con residuos de plaguicidas –
–
•
–
–
•
Para que un ACM ocupe el espacio de un productos químicos requerirá: Mejora al patógeno
virulencia, producción y formulación
Mayor conocimiento de su uso
Sistemas integrados
Interacción con el medio ambiente
Como componente en el MIP
Mayor percepción de sus ventajas
Eficacia, seguridad, selectividad, etc.
Aceptación por los productores y el público en general
Los biopesticidas microbianos •
•
•
Pueden desempeñar un papel clave en el control de plagas Contribuyen significativamente a la reducción de insumos químicos Tiene el potencial en gran medida en el futuro Los productos pueden se mejorados Los métodos de aplicación en MIP se desarrollan ampliamente –
–
1%
11 %
8%
1%
9%
46 %
Mercado estimado de biopesticidas en Norteamérica por tipo de producto
Mercado global de los biopesticidas
Mercado estimado por regiones (millones de dólares) Europa Macrobiales
NAFTA
Latinoamérica
África
Asia
Oceanía
TOTAL
70
100
15
8
30
20
243
Bacteria
15
80
10
5
20
30
160
Virus
10
15
10
2
5
10
42
Hongos
25
45
20
3
15
20
128
50
140
40
10
40
60
330
Natural
30
70
25
10
40
15
180
Semiquímicos
40
80
20
10
30
20
200
Total
70
150
45
20
70
35
390
TOTAL
190
390
100
38
140
115
973
Microbial
Total Biorracionales
¿Qué está impulsando este crecimiento? Demanda del mercado del consumidor mundial - Para alimentos de alta calidad - Para reducir la exposición a plaguicidas - Para los productos orgánicos Demanda al productor mundial - Para el MIP y manejo de la resistencia - Para una eficiencia de producción - Para las opciones de gestión de certificados orgánicos Entorno comercial y reglamentario favorable - Con una mayor libertad de comercio mundial - Con una mayor armonización de las normas reguladoras
