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Control de plagas

Un bioinsecticida elaborado con microorganismos

Gusanos y bacterias que actúan juntos constituyen las materias primas de un producto destinado al uso comercial en los cultivos

Producción de nematodos en el Instituto Biológico de Campinas

Miguel Boyayan Producción de nematodos en el Instituto Biológico de CampinasMiguel Boyayan

Tras 15 años de investigación, una nueva tecnología destinada al control biológico de plagas se encuentra lista para su uso comercial. Se trata de un bioinsecticida elaborado con base en nematodos, gusanos milimétricos que viven en el suelo, destinado a su uso en el combate contra insectos y otros organismos que atacan a cultivos tales como los de la caña de azúcar, de plantas ornamentales y del eucalipto. El desarrollo del nuevo insecticida biológico estuvo a cargo del ingeniero agrónomo y entomólogo Luís Garrigós Leite, de la unidad de Campinas del Instituto Biológico, vinculado a la Secretaría de Agricultura y Abastecimiento del Estado de São Paulo. El investigador empezó su trabajo en 2002 y, al año siguiente, dio inicio a una colaboración en el estudio con la empresa Bio Controle, de la localidad de Indaiatuba (São Paulo), que opera en el área de monitoreo y control de plagas agrícolas, en el marco de un proyecto del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe) de la FAPESP. La empresa se apresta ahora a comercializar el producto para los agricultores. La comercialización de los nematodos se concretará con los mismos envueltos en diatomita, un polvo de origen mineral que deja a los gusanos húmedos y en estado de latencia. Sólo vuelven a la actividad cuando se diluye el producto es en agua.

“Los nematodos se emplean en Estados Unidos y Europa fundamentalmente en el control de plagas de suelo, que atacan a las raíces, y de ambientes crípticos, aquéllos cerrados y con escasa luz, tales como orificios en plantas hechos por barrenadores, por ejemplo”, comenta Garrigós Leite. Para elaborar el bioinsecticida, el primero paso consistió en aislar y seleccionar los nematodos de interés. Muchos de esos gusanos son nocivos para diferentes cultivos agrícolas, tales como la soja y la caña de azúcar. Garrigós Leite seleccionó la especies que serían útiles, tales como los gusanos de los géneros Steinernema y Heterorhabditis y las bacterias de los géneros Xenorhabdus y Photorhabdus, respectivamente, que forman una simbiosis natural para destruir plagas agrícolas. “Para la caña de azúcar trabajamos fundamentalmente con Steinernema brazilense apuntando al control del picudo [Sphenophorus levis], que ataca a dicha planta. Para el cultivo protegido de plantas ornamentales y setas, utilizamos Steinernema feltiae, y Heterorhabditis indica y Steinernema rarum para controlar fungus gnat [Bradysia sp.]”. Pese a su nombre, el fungus gnat es un insecto.

Garrigós Leite explica que cuando los nematodos encuentran a los insectos,  penetran en el cuerpo de éstos a través de sus orificios naturales, y una vez dentro del organismo, liberan a las bacterias que causan septicemia, matándolos en 48 horas. “La simbiosis es una asociación ventajosa para ambas especies”, dice. “Las bacterias no logran sobrevivir en ambientes libres: solamente en el intestino de los nematodos. Aparte de albergarlas, éstos las llevan hasta un nuevo huésped. A cambio de ello, las bacterias producen enzimas que digieren el tejido do insecto, y así pone alimento a disposición del gusano.”

Cultivo de bacterias

Luís Garrigós Leite/ Instituto Biológico Cultivo de bacteriasLuís Garrigós Leite/ Instituto Biológico

A gran escala
Una de las mayores dificultades en el desarrollo del nuevo bioinsecticida fue la de hallar una forma de producir los nematodos a larga escala, a un costo con el cual el producto se volviera competitivo con relación a los insecticidas químicos. Para ello, Garrigós Leite pasó un año, entre 2014 y 2015, en el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (Usda). “Fue a desarrollar medios de cultivo y procesos en la producción in vitro de nematodos entomopatogénicos, que son los que se encuentran en simbiosis con las bacterias, en busca de hacer factible la producción a bajo precio destinada a grandes cultivos, como el de la caña de azúcar”, comenta.

Mediante el empleo de un medio de cultivo compuesto por yema de huevo, aceite vegetal y extracto de levadura, Garrigós Leite dice que el costo de producción de nematodos es inferior a los 10 reales para el tratamiento de una hectárea. A ese valor debe añadírseles los de la mano de obra y la logística, por ejemplo, y así el precio del producto compite con el de los agroquímicos. “En Brasil, muchos agricultores piensan que el control biológico debe ser más barato que el químico”, dice. “Esa mentalidad no es la misma en Europa, donde los productores rurales le asignan más valor al control biológico, debido a las medidas restrictivas que se aplican al uso de productos químicos, a causa de sus efectos perjudiciales.”

Garrigós Leite menciona otras ventajas del uso de nematodos en lugar de agroquímicos. Entre ellas se encuentran la no inducción de resistencia a los insectos y la seguridad para el ambiente, los trabajadores rurales y  los consumidores, toda vez que actúa contrariamente a la salud humana. “Los gusanos tienen una gran persistencia en el ambiente. Cuando 100 de ellos invaden un insecto, se alimentan y se multiplican dentro del cadáver durante hasta tres generaciones, y pueden sumar hasta 100 mil ejemplares. Una vez agotada esa fuente de alimento, salen en busca de otra plaga para invadir y repetir el proceso”, explica el investigador.

“Los nematodos se utilizan abundantemente en el mundo, pero poco aún en Brasil”, dice José Roberto Parra, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP), experto en control biológico. “Existen dificultades para criarlos masivamente, pues aún no dominamos completamente la tecnología de producción. Una vez resuelto ese problema, tendrán las mismas ventajas que cualquier microorganismo que se emplea en el control biológico de plagas”, explica Parra. “La tecnología ya está definida y está abierta a cualquier empresa que tenga interés, pero la producción a gran escala debe evolucionar. Por ejemplo: la vida útil de los nematodos comerciales es de entre dos y tres meses, y su aplicación depende de la presencia de lluvia, lo que complica la logística de distribución en períodos de sequía”, sostiene Luís Garrigós Leite. Bio Controle apuesta fundamentalmente a la caña de azúcar. “Somos la única empresa que cuenta con un producto a base de nematodos entomopatogénicos en Brasil y lo está registrando”, asegura Fábio Silber Schmidt, investigador de la empresa. “Es el Bio Bacteriophora, elaborado con el nematodo Heterorhabditis bacteriophora, que tendrá como uno de sus blancos al picudo de la caña de azúcar”. La empresa espera contar con el registro definitivo entre 2017 y 2018, y así estar autorizada a comercializar el producto.

Proyectos
1. Análisis de metodologías y técnicas destinadas a la producción industrial de nematodos entomopatogénicos y estudio de mercado para la comercialización de dichos agentes (nº 2003/02137-1); Modalidad Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigadora responsable Carmen Maria Ambros Ginarte (Bio Controle); Inversión R$ 337.818,00.
2. Nematodos entomopatogénicos: Producción masiva y potencial de uso en el control biológico de plagas (nº 2002/09506-0); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Investigador responsable Luís Garrigós Leite (Instituto Biológico); Inversión R$ 17.400,00.
3. Producción masiva in vitro de nematodos entomopatogénicos: Selección de medios, producción bifásica, formulación y aprovechamiento del residuo industrial (nº 2014/00651-4); Modalidad Beca en el Exterior – Regular; Investigaciones responsable Luís Garrigos Leite (Instituto Biológico); Inversión R$ 119.425,19.