Agricultura Europa pesticidas, plaguicidas, insecticidas y herbicidas

Feromonas, mantillo y flores silvestres: cómo controlar plagas sin pesticidas

Feromonas, mantillo y flores silvestres: cómo controlar plagas sin pesticidas
Los científicos de BioPhero están ampliando la fabricación de feromonas mediante la fermentación de levadura. Crédito: BioPhero

Las feromonas que interfieren con los patrones de apareamiento de los insectos, los cultivos que se cultivan junto con otros y los campos bordeados de flores silvestres son solo algunas de las técnicas que están desarrollando los científicos europeos para defender los cultivos de las plagas sin recurrir a pesticidas, que se han relacionado con la pérdida generalizada de biodiversidad de insectos .


por Anthony King, Horizon: Revista de investigación e innovación de la UE


La mayoría de los cultivos requieren pesticidas para crecer de manera rentable. Pero muchos pesticidas son demasiado eficientes para matar insectos, a menudo de forma indiscriminada. Su objetivo es atacar plagas específicas de cultivos, pero rocían fuego mortal a insectos amigables y algunos pueden dañar a los polinizadores como las abejas.

Si bien la difícil situación de las abejas llama la atención, otros insectos menos visibles también están en peligro. Investigaciones recientes encontraron que el 40% de todos los insectos están disminuyendo y una cuarta parte podría desaparecer en una década.

Esto no es inevitable. Podemos reducir el uso de muchos insecticidas. Con este fin, los científicos trabajan en formas de proteger los cultivos de las plagas de insectos sin eliminar los insectos beneficiosos que a menudo son cruciales para ecosistemas saludables y proporcionan sustento a las aves y otros animales salvajes.

Una estrategia consiste en interrumpir el apareamiento de los insectos interfiriendo sus señales químicas. Los insectos como las polillas arrojan feromonas al aire, lo que permite a los machos seguir el camino perfumado hacia la hembra. Los brebajes suelen ser específicos de una especie de insecto.

Al producir las mismas feromonas que los insectos y soltarlas sobre los campos de cultivo, es posible confundir a los insectos al ocultar sus rastros de feromonas y dificultar su emparejamiento. Esta técnica se llama interrupción del apareamiento.

Las feromonas sintéticas deben ser las mismas que las fabricadas por los insectos y, lamentablemente, fabricarlas químicamente es costoso. Como resultado, la interrupción del apareamiento se debe principalmente a frutas y verduras de alto valor, como tomates, manzanas y peras.

Pero ahora, un proyecto europeo llamado Olefine ha desarrollado una forma de fabricar feromonas utilizando fermentación de levadura , lo que las convierte en una alternativa más asequible a los pesticidas. Esto se hace mediante la introducción de genes de enzimas de insectos en la levadura.

«Comenzamos con un proceso de laboratorio y luego lo mejoramos y optimizamos», dijo la profesora Irina Borodina de la Universidad Técnica de Dinamarca y fundadora de la empresa BioPhero . Una levadura de la fermentación de queso generó menos de un miligramo de feromona por litro en un laboratorio al comienzo del proyecto, pero al final estaba produciendo gramos por litro. «Hay muchos trucos de magia que podemos hacer para que la célula coopere con nosotros», dijo el profesor Borodina.

Fermentación

Feromonas, mantillo y flores silvestres: cómo controlar plagas sin pesticidas
Los depredadores como las mariquitas pueden ayudar a reducir la población de plagas como los pulgones en el trigo. Crédito: Severin Hatt

BioPhero ahora está trabajando con varias empresas en Olefine y un proyecto llamado PHERA para aumentar la producción de ingredientes de inicio y convertirlos en productos de feromonas rentables que se pueden rociar sobre cultivos básicos como maíz, soja, algodón y arroz. .

«Hay dos limitaciones principales en el uso de feromonas a gran escala», dijo el profesor Borodina. «Uno es el precio». El precio de las feromonas debe caer significativamente para que la interrupción del apareamiento sea ampliamente adoptada para los cultivos en hileras. «Podemos resolver esto mediante la fabricación de feromonas mediante fermentación», dijo el profesor Borodina.

El otro desafío es cómo formularlos y distribuirlos. Actualmente, las feromonas se dispersan a través de hangares de plástico, más adecuados para invernaderos que para grandes campos de cultivo. BioPhero está trabajando con otras empresas que son expertas en la formulación de feromonas para liberación lenta en campos de cultivo .

«(Los socios de PHERA) están formulando feromonas en formulaciones pulverizables y probándolas en el campo, en condiciones reales para interrumpir el apareamiento», explicó el profesor Borodina.

Una feromona será útil para interferir con los gusanos de bola de algodón (Helicoverpa zea) en el algodón y la soja, y la polilla del dorso de diamante (Plutella xylostella) en las coles. La feromona parecía prometedora cuando se rocía sobre campos de algodón en Grecia . Una segunda feromona se dirigirá al gusano cogollero del otoño (Spodoptera frugiperda), voraces comedores de cultivos que se extienden desde América del Sur hasta África y Asia y consumen cultivos de cereales, incluido el maíz.

El uso de feromonas ofrece una forma ecológica de controlar insectos específicos, porque «no daña a otros insectos, no daña la biodiversidad», señaló el profesor Borodina. Esto respalda la estrategia de la UE de la granja a la mesa , que apunta a un 50% reducción de pesticidas y aumento del 25% en las tierras agrícolas orgánicas para 2030, agregó.

Las feromonas tampoco son tóxicas y se evaporan rápidamente. Están hechos de ácidos grasos, por lo que los microbios también los comen rápidamente. A diferencia de muchos plaguicidas, por lo tanto, no persisten en el medio ambiente.

Integrado

Sin embargo, las feromonas no son la única ruta más verde para proteger los cultivos mientras se reducen los agroquímicos. El manejo integrado de plagas es una estrategia que utiliza varias técnicas de control para reducir los niveles de la plaga a niveles aceptables. Las feromonas pueden formar parte de esta estrategia.

En Alemania, el Dr. Severin Hatt, del grupo de agroecología y agricultura orgánica de la Universidad de Bonn, está sembrando cultivos sin agroquímicos de formas que espera suprima enfermedades, plagas de insectos y malezas, como parte de un proyecto llamado WIDE-synergies .

Feromonas, mantillo y flores silvestres: cómo controlar plagas sin pesticidas
Las tiras de flores silvestres que consisten en una mezcla de una docena de flores atraen insectos beneficiosos, incluidos los depredadores de las plagas de los cultivos como los pulgones, en particular las mariquitas, las moscas flotantes y las crisopas, y algunas avispas parásitas. Crédito: Severin Hatt

Plantó semillas en la estación de cultivo experimental en las afueras de Bonn para cultivar diferentes combinaciones de trigo de invierno y habas de invierno. Hay 32 franjas de cultivo, cada una de 25 metros de largo y 9 metros de ancho, en ocho regímenes de siembra diferentes. La idea es comparar el efecto de técnicas como cultivos intercalados, mantillo vivo y flores silvestres con tiras de trigo o haba.

Las plagas y las enfermedades a menudo son específicas de un cultivo. Plantar este cultivo en un campo facilita que una plaga o enfermedad se propague de una planta a otra, razón por la cual los agroquímicos son a menudo tan necesarios en los monocultivos. La mezcla de dos cultivos, como el trigo y las habas, lo que se denomina cultivo intercalado, hace que sea menos sencillo que una enfermedad o plaga se propague de una planta a otra.

Otra estrategia es sembrar un mantillo vivo entre el trigo. «Estos son pastos y leguminosas que cubren el suelo», explicó el Dr. Hatt. «Es una forma ecológica de reducir las malas hierbas». El mantillo vivo no competirá contra el cultivo sino contra las malas hierbas que intentan crecer allí.

El Dr. Hatt también plantará flores silvestres junto a algunas franjas de cultivo para ver si esto alienta a los insectos beneficiosos, con la esperanza de que se transfieran a los cultivos cercanos. Las tiras de flores silvestres consistirán en una mezcla de una docena de flores que atraerán insectos beneficiosos, incluidos los depredadores de plagas de cultivos como los pulgones. «Luego monitorearemos a los depredadores de pulgones, particularmente mariquitas, moscas volantes y crisopas, y algunas avispas parásitas», dijo el Dr. Hatt. Verificará regularmente cuántos pulgones hay en una franja de cultivo y si hay más enemigos naturales de estas plagas en algunas situaciones que en otras.

Lo inusual de este experimento es que intentará cultivos intercalados y márgenes de flores silvestres solos y juntos, para ver si juntos producen sinergias. También observará más que solo plagas de insectos. «La mayoría de las investigaciones se han centrado en insectos, enfermedades o malezas, para cultivos intercalados o márgenes de flores», dijo el Dr. Hatt. «Aquí queremos considerarlos todos juntos».

No se utilizarán insecticidas en las tiras de cultivo. Ninguna de las estrategias corre el riesgo de matar insectos beneficiosos o de que los residuos de insecticidas queden en los cultivos o se viertan al agua subterránea. Esto es algo que se considera cada vez más importante.

«Los consumidores son cada vez más conscientes de los peligros (de los pesticidas) para su salud», dijo el profesor Borodina. «Y la gente, especialmente la gente joven , se preocupa mucho por el medio ambiente y está preocupada por la contaminación del agua subterránea por insecticidas persistentes».

La necesidad de proteger la biodiversidad también es cada vez más una prioridad. La estrategia de feromonas no mata insectos, pero mantiene las plagas en niveles en un campo donde no causan daños económicos a los productores. «La gente se está volviendo más consciente de los problemas de salud ambiental», dijo el profesor Borodina.




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