plagas y enfermedades TierraAdentro enero-febrero 2006 CONTROL DE CALIDAD N uestra agricultura se ve afectada por un número moderado de plagas en comparación a otros países, razón por la que en general se utiliza una menor cantidad de pesticidas. Ello, al menos en teoría, ofrece una mayor oportunidad al empleo de enemigos naturales en el control de plagas. Se ha señalado que las limitantes para un uso más extensivo de enemigos naturales son: • Insuficientes antecedentes sobre su eficacia. • La necesidad de realizar transferencia de tecnología y apoyo técnico. • La escasa producción y disponibilidad de enemigos naturales de calidad. 46 Renato Ripa S. Ingeniero Agrónomo, Ph.D. rripa@inia.cl INIA La Cruz Producción Com de Enemigos El presente artículo analiza el tema de la calidad que se requiere para una utilización efectiva del control biológico. Qué significa el control de calidad Es un procedimiento mediante el cual se verifica y uniformiza la calidad del producto para sostener su producción y uso eficiente en el tiempo. En crianzas masivas de enemigos naturales en condiciones de laboratorio o semiartificiales durante varias generaciones, se ha observado un deterioro de su calidad (o vigor), lo cual se traduce en fracasos cuando son utilizados comercialmente en el control de plagas. Por lo tanto, el objetivo principal del control es mantener el desempeño de los enemigos naturales como se ha proyectado. La calidad se mide a través de un número delimitado de parámetros, que deben ser cuantificables y permitir una comparación entre los individuos criados artificialmente e individuos de campo. Ello se relaciona, en gran medida, con el nivel de “fitness” o “vigor” de los insectos. En otras palabras, la pérdida de fitness en los insectos utilizados en control biológico se refleja en una disminución de su efectividad en el campo. Adulto de Aphidius smithi, parasitoide de áfidos. Cambios que ocurren en la crianza La principal causa de la pérdida de fitness de insectos producidos comercialmente corresponde a las condiciones a que se someten las crianzas. Por lo general se establecen para los genotipos promedio y a veces para los malos. Debido a que los insectos están aislados en condiciones uniformes durantes varias generaciones, ocurre una marcada disminución de la variabilidad genética en la población. Lo anterior se expresa en el campo en: • Deterioro de la eficiencia o capacidad de búsqueda de la plaga. • Restricciones de la capacidad de dispersión que afecta el vuelo de adultos. • Disminución de la fecundidad. • Disminución de la supervivencia (longevidad). • Disminución de probabilidad de inte- ractuar con la plaga (depredación, ovipostura, alimentación, etc.). Estos factores se traducen finalmente en el defecto de control del enemigo natural sobre la plaga. En las crianzas comerciales muchas veces se usan hospederos alternativos, diferentes al hospedero de la plaga que se controlará. Por ejemplo, en la crianza de Trichogramma se usa huevos de la polilla de la harina, en circunstancias que para cumplir su rol benéfico en terreno esta avispita debe reproducirse sobre huevos de otras plagas en tomate, maíz u otros cultivos. El uso de hospederos alternativos puede causar cambios en la calidad y en el reconocimiento de las señales o semioquímicos de la plaga (olores, por lo general) a través de las cuales los enemigos naturales reconocen a su presa. Las características de fitness apropiadas en la crianza masiva son distintas de las requeridas en el campo. TierraAdentro plagas y enfermedades enero-febrero 2006 mercial Naturales La cruza entre animales emparentados origina lo que se conoce como depresión de la endogamia, es decir una alta tasa de homocigosis. Así la tasa de pares de genes iguales con mutaciones aumenta, causando una marcada disminución del fitness, lo que también ocurre en crianzas confinadas. Estos cambios suceden rápidamente durante la domesticación, donde se ha observado que se adelanta el apareamiento y oviposición, acortándose el ciclo a partir de la 5ª a 9ª generación en condiciones de crianza. En general, la crianza comercial de una especie constituye una “población cerrada”, donde no ingresa nuevo material o genes desde fuera y los cambios ocurren sobre un limitado pool (conjunto) genético inicial. Estos cambios causan mayores problemas en control biológico inundativo y menos en el inoculativo, ya que en este último los enemigos naturales se reproducen activamente y ocurre una selección de genotipos que se adaptan a las condi- ciones de campo. La pérdida de fitness en la población de insectos en crianza en ambientes artificiales es causada por las condiciones ambientales constantes (humedad, temperatura, alimento, etc.) que no generan selección, por la falta de estrés y por la ausencia de competencia entre distintas especies. Manejo de la crianza Durante la fase inicial de la crianza ocurre una importante mortalidad, denominada “crash”, debido a que los individuos que se traen desde el campo no poseen una adaptación adecuada a las condiciones artificiales de crianza. Esto provoca una pérdida sustancial de genotipos (y por ende, de variabilidad). Las recomendaciones para evitar o postergar la pérdida de fitness en la producción comercial son: • Iniciar la crianza con mil individuos como mínimo. • Introducir periódicamente individuos Adulto de Encarsia porteri alimentándose de una gota de mielecilla. • • • • • Adulto de Encarsia formosa alimentándose de la hemolinfa de la ninfa de mosquita blanca de los invernaderos. del campo, desde el inicio de la producción o crianza y antes de que ocurran cambios. Es conveniente obtener poblaciones de diferentes regiones geográficas y mantenerlas en crianzas separadas o subunidades (preferente-mente cerca de 100), lo que aumenta y mantiene reservorios genéticos y la variabilidad necesaria. Mantener las subunidades en diferentes condiciones y variables; por ejemplo, de temperatura. Los individuos que serán comercializados y liberados deben ser producidos con cruzas entre poblaciones de diferentes áreas geográficas, generando híbridos. Ocasionalmente se deben criar una o más generaciones en jaulas en condiciones de campo. Capturar individuos que sobrevivieron y se multiplicaron después de liberados e introducirlos en las crianzas, incorporando así genotipos capaces de sobrevivir en el campo. El manejo de estos problemas en crianzas masivas requiere gran conocimiento, experiencia y tenacidad, más una buena dosis de “dedos verdes”, intuición y, quizás, arte. Van Bergeijk y otros (1989) determinaron un ejemplo clásico de la pérdida de fitness de Trichograma brassicae a través de las generaciones. Ellos 47 plagas y enfermedades TierraAdentro enero-febrero 2006 el caso de enemigos naturales de chanchito blanco, se debe evitar la introducción de los ácaros Leucopis y Sympherobius en las crianzas de otros enemigos naturales. Beneficios del control de calidad L observaron disminución del tamaño de los adultos, pérdida de vigor de los individuos, cambios genéticos y no aceptación (rechazo) de huevos de la plaga. Riesgos de la introducción de material de campo 48 La introducción de enemigos naturales colectados en el campo presenta el riesgo de incorporar patógenos a la crianza. Dichos ejemplares pueden contener microorganismos como virus, bacterias, protozoos, hongos y nematodos, que posteriormente pueden afectar a los enemigos naturales producidos masivamente, disminuyendo la efectividad y la reproducción. La susceptibilidad a estas enfermedades aumenta con la falta de alimento, la aglomeración y el estrés. La eliminación de patógenos se realiza a través del uso de calor, antibióticos, sanitización, cambios en métodos de crianza y prevención (selección del material de campo), tanto de los hospederos como de los enemigos naturales. También con esta práctica se puede introducir parasitoides secundarios y otros organismos indeseados. Por ejemplo, en la colecta de pupas parasitadas de mosca doméstica, además de emerger Spalangia, Muscidifurax u otros, puede desarrollarse Nasonia, un parasitoide que se adapta muy bien a condiciones de crianza masiva y desplaza a las demás especies, pero es inefectivo en condiciones de campo. En Producción masiva de escama blanca de la hiedra para la producción de enemigos naturales de esta plaga. El costo de control de calidad se recupera a través de: • La reducción de problemas asociados a la pérdida de fitness y otros. • Un aumento de la efectividad de los enemigos naturales, lo que beneficia al agricultor y prestigia al productor de enemigos naturales. • La disminución de la variabilidad de los resultados. Problemas detectados con el control de calidad En el caso de la crianza de parasitoides, un problema que se observa con frecuencia es la modificación de la proporción de sexos. La abundancia de machos puede deberse, por ejemplo, a estadios no adecuados para la reproducción del parasitoide. Otro buen indicador de problemas en la crianza puede ser el tamaño del adulto o pupa. Así, en Trichogramma spp, a mayor tamaño del adulto aumenta la fecundidad, longevidad, rapidez de la ovipostura, capacidad de búsqueda y vuelo, y proporción de hospederos parasitados. Por lo tanto la abundancia de individuos pequeños indica la probabilidad de una reducción en su eficacia. Adulto de parasitoide de huevos, Trichogramma. Asimismo, en Metaphycus spp criados en hospederos de mayor tamaño los individuos también son más grandes, logran mayor carga de huevos y alcanzan mayor longevidad. Nivel de calidad Frecuentemente surgen las preguntas acerca de cuál es el nivel de calidad a exigir y si es razonable esperar un estándar igual al de los individuos de campo. Reconociendo que los procesos de crianza masiva modifican a los enemigos naturales, se ha llegado al consenso de demandar una calidad aceptable con la cual se logra el control de la plaga. A continuación se indican algunos ejemplos de evaluaciones de control de calidad a desarrollar por las empresas que producen y comercializan los enemigos naturales: Test provisional: Cryptolaemus montrouzieri, depredador de chanchitos blancos. Condiciones en las que se realiza la evaluación Temperatura = 25 ± 2ºC. Humedad = 70 ± 5%. Luz = 16 L:8 D. Criterios de control de calidad Cantidad = Nº de individuos vivos en el envase/número indicado en el envase. Parámetros a cumplir Proporción de sexos = 40% ó más de hembras. TierraAdentro Número de ejemplares empleados en la evaluación (n) = 100. Longevidad = un mínimo de 30 días alcanzado por al menos el 80% de las hembras. n = 30. Fecundidad: 50 ó más huevos por hembra en 10 días. n = 30. Orius sp. depredador de trips Condiciones en las que se realiza la evaluación Temperatura = 22 a 25ºC. Humedad = 70 ± 5%. Luz = 16 L:8 D. Criterios de control de calidad Cantidad: Nº de individuos vivos en el envase/número indicado en el envase. Parámetros a cumplir Proporción de sexos: 45% ó más de hembras. n = 100. Fecundidad: 30 ó más huevos por hembra en 14 días. n = 30. El control de calidad previo al envío asegura al productor que está entregando el material adecuado, y garantiza al agricultor la calidad que está solicitando. Actualmente se dispone de protocolos estandarizados de laboratorio para cerca de 30 especies de enemigos naturales. Una vez que el usuario recibe los enemigos naturales, puede realizar observaciones sencillas, tales como contar el número de individuos por envase para compararlo con el que indica la etiqueta, o determinar la proporción de individuos vivos y la proporción de hembras. Manejo y acondicionamiento de los enemigos naturales La exposición al hospedero (plaga) y al vegetal (tomate, por ejemplo) u otro sustrato permite al enemigo natural aprender y asociar la plaga y en ocasiones el vegetal, aumentando la probabilidad de encuentro. Ejemplo de lo anterior es la exposición de las avispitas Trichogramma a escamas de la polilla plaga. Una buena alimentación de los individuos, utilizando plagas y enfermedades enero-febrero 2006 miel por ejemplo, aumenta su longevidad y asegura que dispongan de energía para iniciar la búsqueda de la plaga. Otra técnica es mantener los individuos confinados y con alimento hasta asegurar el apareamiento y completar el período pre–oviposición, lo cual garantiza que las hembras iniciarán la búsqueda de hospederos con mayor celeridad. Puntos claves • Cuanto mayor es el número de generaciones desde el inicio de la crianza, mayor el riesgo de cambios genéticos y alteración del fitness. • Las condiciones de crianza deben, en lo posible, simular lo que ocurre en el campo. Esto da, además, señales (plaga y planta) para el aprendizaje asociativo, relacionado con olores, colores y formas. • La mantención de la diversidad genética aumenta la plasticidad de la población en crianza, lo cual permite una mayor interacción bajo variadas condiciones ambientales y genera mejores resultados. • El control de calidad detecta problemas, evita la pérdida de fitness y aumenta la efectividad de los enemigos naturales. Así se disminuye la variabilidad de los resultados, lo que beneficia al agricultor y prestigia al productor de enemigos naturales. • La crianza masiva comercial es un compromiso entre cantidad y calidad de organismos producidos en términos de la efectividad en el campo. • Los usuarios deben consultar a los proveedores de enemigos naturales si se realizan procedimientos de control de calidad en la producción de enemigos naturales. Hoy en día la acreditación de la calidad se hace mediante certificaciones tales como ISO 9000 u otras de ese tipo. Seguir los pasos indicados en el artículo puede significar un aumento de los costos, pero obviamente las ventajas de hacerlo más que compensan ese gasto adicional. Envases empleados en la distribución de insectos benéficos. GLOSARIO: Control biológico inoculativo: consiste en la liberación de una cantidad moderada de enemigos naturales, generalmente temprano en la temporada, con el fin de que se reproduzcan. Se utiliza frecuentemente en el control de plagas en invernaderos. Control biológico inundativo: consiste en liberaciones a gran escala de enemigos naturales durante el desarrollo del cultivo. Crash: disminución dramática de la densidad de una especie. Depresión de la endogamia (inbreeding depression): la cruza entre individuos emparentados produce disminución de viabilidad y fertilidad en la descendencia. Fitness: éxito reproductivo relativo de un genotipo medido como supervivencia, fecundidad u otros parámetros del ciclo de vida. Genotipo: conjunto de genes que posee un organismo. Homocigosis: depresión del vigor debido a consanguinidad, producto de una alta tasa de endogamia. Hospedero: un organismo que alberga a otro. n: número de ejemplares o individuos tomados para una muestra. Parasitoide: organismo que vive a expensas de otro, dentro o sobre él, obteniendo el primero beneficios que generalmente causan daño al segundo. Parasitoide secundario: organismo que vive a expensas de un parasitoide y su hospedero. Plasticidad (de una población): capacidad de cambio (adaptación) de una población, determinada por su genotipo. Semioquímicos: sustancias químicas que transmiten informaciones entre organismos, produciendo una respuesta de comportamiento o fisiológica, la cual puede ser ventajosa o desventajosa. 49