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Susceptibilidad del hongo entomopatógeno Cordyceps fumosorosea a plaguicidas utilizados en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.)

Por: Danna Judith Vera Martínez, MATS-ZAMORANO. Rogelio Trabanino, MSc.; jefe de la Unidad de Control Biológico-ZAMORANO. Carolina Avellaneda, PhD., jefa del Laboratorio de Fitopatología- ZAMORANO.

El incremento de la demanda de producciones agrícolas con bajos insumos químicos; la necesidad de desarrollar prácticas agrícolas que mitiguen los efectos adversos sobre el medio ambiente y la resistencia de las plagas a los pesticidas, constituyen un importante impulso para el desarrollo de agentes de control biológico: depredadores, parasitoides y hongos entomopatógenos a nivel comercial  ( Sandhu et al., 2012; Vega et al., 2009). Los hongos entomopatógenos (HE) son una de las alternativas más eficaces y ecológicas para el control de plagas. La eficiencia de los HE está estrechamente relacionada con su mecanismo de acción; estos agentes ejecutan el proceso de infección a través de la cutícula del insecto objetivo. Como resultado de la interacción insecto-patógeno durante el proceso de colonización ocurre:  el daño mecánico por la invasión de los tejidos, el agotamiento de los nutrientes, y la acción de las toxinas que produce el hongo en el cuerpo del insecto; dando como resultado la muerte del insecto (Sandhu et al., 2012).

Existen reportes que confirman la eficacia de los insecticidas a base de HE como agentes de control biológico de plagas agrícolas. Por ejemplo, algunos aislamientos del HE Beauveria bassiana son utilizados para el control de la broca del café (Hypothenemus hampei),  Metarhizium anisopliae reduce efectivamente las poblaciones del salivazo de la caña de azúcar (Aeneolamia varia) e Cordyceps fumosorosea es considerado uno de los principales enemigos de Bemisia tabaci (Ryckewaert y Alauzet, 2002). Existen reportes de su alta eficacia tanto en campo abierto como en invernaderos, causando epizootias que reducen significativamente las poblaciones de B. tabaci, particularmente después de periodos lluviosos (Faria y Wraight, 2007).

Los pesticidas de síntesis química generalmente reducen el potencial de los HE por disminución del crecimiento micelial, inhibición de la germinación y esporulación de conidios (Pavone y Dorta, 2010). Por ejemplo, la exposición de C. fumosorosea a fungicidas a base de cobre tiene efectos antibióticos y fungistáticos puesto que inhiben el crecimiento micelial y la intensidad de esporulación (Avery et al., 2013). Así mismo, coadyuvantes como la glicerina pueden aumentar significativamente el tiempo de germinación, disminuyendo la eficacia de los HE en el control de plagas (Cortez-Madrigal, 2006). Este tipo de interacciones antagonistas causan dificultades al momento de la elección de los componentes del Manejo Integrado de Plagas (MIP).

Sin embargo, los pesticidas y coadyuvantes son necesarios en los cultivos, dado que los insecticidas microbianos no proporcionan un control contra todo un complejo de plagas, incluidas enfermedades y malezas, en efecto, en muchos casos se utilizan en conjunto con otros pesticidas (Grijalba, Gómez y Zuluaga, 2014; Lacey, Frutos, Kaya y Vail, 2001). Además, los insecticidas microbianos a base de HE requieren contacto directo con el huésped, por lo tanto, es indispensable aplicarlos con coadyuvantes para mejorar la dispersión de propágulos, proteger de esporas contra factores climáticos desfavorables y mejorar adhesión a la cutícula del insecto, además de garantizar homogeneidad en la mezcla (Avery et al., 2013). En efecto, es necesario determinar la compatibilidad entre los HE, los pesticidas y coadyuvantes. Investigaciones científicas en esta área podrían proporcionar datos importantes para lograr eficiencia en estrategias de protección de cultivos.

Proyecto de investigación en ZAMORANO

Desde la Maestría en Agricultura Tropical Sostenible (MATS) se desarrolló el proyecto de investigación “susceptibilidad del hongo entomopatógeno C. fumosorosea a plaguicidas utilizados en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) y su efectividad biológica sobre Bemisia tabaci (Gennadius)”, para determinar el efecto de agroquímicos (coadyuvantes y fungicidas: sintéticos y naturales) en el desarrollo in vitro del hongo entomopatógeno C. fumosorosea. Se evaluaron dos estructuras de reproducción de este hongo: conidios (producidos en medio sólido) y blastosporas (producidas en medio líquido). En la fase uno del proyecto se realizaron pruebas de germinación, número de Unidades Formadoras de Colonias (UFC), crecimiento vegetativo y halo de inhibición de crecimiento (a través del modelo “antibiograma”). En la fase dos del proyecto, se evaluó la efectividad de C. fumosorosea para colonizar ninfas y adultos de B. tabaci en interacción con agroquímicos, para comprobar si la residualidad de los agroquímicos ejercen un efecto inhibitorio en el desarrollo del hongo y reducción de su virulencia en el cultivo de tomate.

El proyecto de investigación está en una etapa de culminación. Previamente se realizaron seis ensayos en los cuales se evaluó el efecto de ocho agroquímicos, a través del registro de datos del porcentaje de germinación, crecimiento vegetativo, número de UFC y halo de inhibición de crecimiento de conidios y blastosporas de C. fumosorosea in vitro e in vivo.  Estudiar y documentar el efecto de los fungicidas sobre los HE, podría sonar innecesario, puesto que es sencillo inferir que los fungicidas afectan el desarrollo del hongo. Sin embargo, este tipo de investigaciones no han recibido la atención científica necesaria en el pasado, lo que limita los avances en el MIP. Por lo tanto, la Escuela Agrícola Panamericana, ZAMORANO, podría convertirse, hasta cierto punto, en pionera en este tipo de investigaciones. Los resultados del proyecto contribuirán a la agricultura sostenible. El trabajo de seguimiento podría enfocarse en la economía de diferentes esquemas de manejo de plagas (con productos sintéticos, con aplicaciones en el momento adecuado), la disponibilidad y calidad de estos diferentes productos en las regiones clave de producción de tomate en Honduras, el conocimiento de los agricultores sobre los HE y su eventual contribución al control de plagas.

Posición del proyecto en el nuevo contexto mundial generado por la pandemia del COVID-19

La sostenibilidad de los sistemas agrícolas se ha convertido en un foco principal para los debates sobre la futura supervivencia humana. Gran parte del argumento parece basarse en una interpretación simplista de los modelos ecológicos y no define adecuadamente qué objetivos de sostenibilidad se requieren. En este sentido, la necesidad de diseñar sistemas agrícolas productivos sin efectos negativos en el medio ambiente ha incentivado la implementación de diferentes tipos de agroecosistemas sostenibles. Generalmente el objetivo principal de dichos sistemas es minimizar las externalidades, sin embargo, no se analiza el sistema agrícola de manera integral, en busca de una sostenibilidad y rediseño profundo.

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Debido a los efectos del COVID-19, a corto plazo la producción agrícola se ha visto limitada principalmente por la disminución de la demanda, debido a los bloqueos económicos y los despidos que provocan un aumento del desempleo y la pérdida de ingresos. A mediano plazo también el acceso a insumos clave (semillas, fertilizantes y pesticidas) y el crédito rural para los agricultores podría convertirse en un factor limitante. Por efecto del COVID-19, la resiliencia de los sistemas alimentarios se ha debilitado y, por lo tanto, estos son más vulnerables a impactos adicionales (por ejemplo, plagas) o cambios graduales como el cambio climático, lo que plantea riesgos adicionales para mantener la seguridad alimentaria.

El uso exitoso de la biodiversidad para optimizar las interacciones positivas y reducir las interacciones negativas entre los diferentes componentes de los agroecosistemas requiere conocimiento ecológico para comprender su función como sistemas complejos. Teniendo en cuenta el impacto general, es importante reconocer los principales dilemas de política agrícola posteriores al COVID-19 para elegir los medios e incentivos apropiados para promover prácticas agrícolas sostenibles, mantener un equilibrio apropiado entre las diferentes áreas de políticas; y sopesar la importancia de diferentes objetivos sociales.

Es esencial buscar soluciones rentables, holísticas, modernas y accesibles para el manejo de plagas y enfermedades que permitan minimizar las pérdidas en la producción y mitigar los posibles efectos del cambio climático. El control biológico, a través de hongos entomopatógenos, se constituye como una de las mejores alternativas sostenibles. Sin embargo, su eficacia depende, del efecto de los productos químicos sobre el agente de control biológico. En efecto, una de las principales limitantes de los productos biológicos cuando son empleados en campo, consiste en la incompatibilidad que presentan con los insumos aplicados dentro de las prácticas tradicionales de cultivo.

Por lo tanto, es necesario determinar la compatibilidad de los hongos entomopatógenos con agroquímicos. Estas evaluaciones deben ser realizadas para cada aislamiento en forma individual. En este caso, se espera determinar la sensibilidad de C. fumosorosea, mediante la evaluación del porcentaje de germinación y esporulación de conidios e inhibición del crecimiento, en presencia de fungicidas (naturales y sintéticos) y coadyuvantes, comúnmente empleados en el cultivo de tomate, en dos diferentes concentraciones recomendadas por los fabricantes.

Referencias

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