- Resumen
- Consideraciones
generales - Control de calidad de las
formulaciones - Formulaciones
desarrolladas - Conclusiones
- Bibliografía
Las plagas agrícolas han sido controladas durante
años mediante el empleo de
plaguicidas químicos de fuerte impacto negativo sobre los
organismos benéficos presentes en el ambiente. Con
el objetivo de
promover y acelerar el uso de hongos en el control de
plagas en los cultivos es necesario el desarrollo de
formulaciones eficaces y estables que permitan su manejo y
aplicación en el campo. En este artículo se
presentan consideraciones que se deben tener en cuenta para el
desarrollo de productos de
origen fungoso, los tipos de formulaciones en que pueden ser
presentados y los logros obtenidos en este tema considerando que
la forma granulado y polvo humedecible son las más usada
hasta estos momentos en la presentación de este tipo de
producto.
Palabras claves: hongos, formulaciones, control
biológico
ENTOMOPATHOGENIC FUNGI FORMULATION
AS BIOLOGICAL CONTROL
Abstract:
Agricultural pests have been controlled during years by
means of the use of chemical pesticides of strong negative impact
on the beneficent organisms present in environment. In order to
promote and accelerate the fungus use in the control of pests in
cultivations is necessary the development of stable and efficient
formulations that allow their management and application in the
field. In this article,considerations that should be kept in mind
for the development of fungous products, the types of
formulations in which they can be presented and the achievements
obtained in this topic were present considering that the forms
granulate and wettable powder are the most used nowadays in the
presentation of this type of product.
Key words: fungi; formulations; biological
control.
El desarrollo y aplicación de agentes de control
biológico de plagas adquiere una importancia relevante
como una alternativa en el desarrollo de una agricultura
sostenible que preserve los recursos
naturales y el medio ambiente para las futuras generaciones.
La aplicación controlada en agroecosistemas de organismos
vivos o sus metabolitos para el control de plagas y enfermedades, implica el
mejoramiento de los cultivos, al proteger las plantas del
deterioro producido por agentes fitopatógenos
(Gómez et al, 2002).
En la naturaleza,
los hongos entomopatógenos pueden eliminar o mantener las
plagas en niveles que no ocasionan daños económicos
a los cultivos (Azevedo J.L. y Melo I.S. 1998) Estos
hongos se encuentran en rastrojos de cultivos, estiércol,
en el suelo, las
plantas; logrando un buen desarrollo en lugares frescos,
húmedos y con poco sol. Constituyen, además, el
grupo de mayor
importancia en el control biológico de insectos plagas.
Prácticamente, todos los insectos son susceptibles a
algunas de las enfermedades causadas por hongos (López y
Hans Börjes, 2001)
Se conocen aproximadamente 100 géneros y 700
especies de hongos entomopatógenos. Entre los
géneros más importantes están:
Metarhizium, Beauveria, Aschersonia, Entomophthora,
Zoophthora, Erynia, Eryniopsis, Akanthomyces, Fusarium,
Hirsutella, Hymenostilbe, Paecelomyces y Verticillium
(López y Hans Börjes, 2001)
Para utilizar hongos entomopatógenos como
insecticidas deben producirse cantidades masivas del hongo, el
cual debe mantener su capacidad infectiva por un período
de tiempo
considerable. Los hongos se han reproducido para su uso como
agentes biológicos de plagas desde hace 100 años,
para lo cual se ha utilizado diferentes métodos de
reproducción. Entre ellos, el uso de
sustratos como arroz, trigo y medios
líquidos mediante técnicas
más sofisticadas (Vélez et al, 1997)
La explotación de los hongos para el control de
plagas (invertebrados, malezas y enfermedades) implica una amplia
investigación donde se involucran
disciplinas como la patología, ecología, genética,
fisiología, producción masiva, formulación y
estrategias de
aplicación (Butt, Jackson y Magan, 2001).
En este articulo se reseñan los tipos de
formulaciones que se pudieran desarrollar con hongos para ser
utilizados como control biológico, además de los
principales resultados obtenidos hasta el momento en este
tema.
Una buena formulación es la base para el éxito
de un bioplaguicida de origen microbiano; la posibilidad de
obtener productos adecuados depende de las propias
características del microorganismo
y su relación con los componentes de la formulación
(excipientes) y el ambiente de almacenamiento
(Tanzini, Batista, Setten,y Toschi, 2001)
Para el desarrollo de nuevos productos de origen
biológico se deben tener en cuenta diferentes aspectos:
primeramente definir un medio de cultivo óptimo y el mejor
sistema para la
obtención masiva de inóculo que permita una buena
relación costo –
rendimiento en la producción; establecer ensayos de
producción a pequeña escala;
garantizar la estabilidad del producto y determinar las
condiciones de almacenamiento; poder utilizar
la maquinaria standard de cualquier explotación
agrícola para su aplicación, y ser efectivo a unas
dosis parecidas a las utilizadas para los agroquímicos
así como bioensayos de laboratorio,
invernadero y campo que confirmen la efectividad del producto una
vez formulado (Carballo,1998)
El objetivo de una formulación de hongos
entomopatógenos es aumentar la estabilidad durante el
almacenamiento y después de la aplicación Las
propiedades físicas y biológicas de la
formulación deben permanecer estables por un tiempo
mínimo de 12 meses, pero es recomendable que se mantengan
durante 18 meses para permitir su comercialización. Además de mejorar
la adhesión a la cutícula del insecto; aumentar o
mantener la virulencia y permitir su aplicación con
equipos de volumen ultrabajo
(Carballo,1998)
En condiciones de laboratorio es difícil mantener
la viabilidad de hongos entomopatógenos por mucho tiempo.
De esta manera, formular un entomopatógeno consiste en
adicionarle determinados compuestos que mejoran su desempeño en el campo, facilitando su
manejo, aplicación y permita su almacenamiento en
condiciones que disminuyen el costo, con una pérdida
mínima de las cualidades del producto (Batista, Alves,S.,
Alves, L., Pereira y Augusto, 1998) Para ser formulado, la
viabilidad del hongo no debe ser menor de 95 % y el contenido de
humedad entre 4 – 6 %. (Monzón, 2001)
Los materiales
utilizados en la formulación no deben tener actividad
biológica; ni afectar la actividad del hongo, deben ser
inocuos al ambiente, presentar características
físicas adecuadas para mezclarse con los conidios;
facilitar la aplicación del producto y ser economicamente
rentables (Carballo, 1998)
Existen varios tipos de formulaciones, el que una
sustancia activa dada se presente de una forma u otra
dependerá básicamente de sus propiedades
físico-químicas (solubilidad, tamaño de
partícula, densidad,
fluidez), de la maquinaria de que dispone el aplicador y de
factores económicos.
En la siguiente tabla se detallan algunas de los tipos
de formulaciones más usadas en el desarrollo de productos
fitosanitarios.
Tabla I: Tipos de formulaciones
Tipos de | Ventajas | Desventajas | Descripción |
Polvo (P=Powder o Dusts) | No necesita dilución, ni mezclado antes de | Riesgo de inhalación o adhesión a la | Sustancia activa más un portador Apropiada para aplicaciones directamente al |
Granulados (G=Granules) | Dosificación más fácil, | Liberación lenta del principio activo y | Sustancia activa con un soporte mineral y un Útil para aplicaciones directamente al |
Polvos humedecible (WP = Wettable | Fácil almacenamiento, transporte y manejo, menos peligro de | Requiera agitación buena y constante; | Sustancia activa con un soporte mineral y Puede ser utilizada para aspersiones |
Polvos floables secos o gránulos | Fácil manejo y aplicación y | Agitación constante y puede dejar | Granulado del ingrediente activo junto a otros |
Materiales microencapsulados: | Productos más seguros | Agitación constante necesario en Tecnología cara | Partícula sólida o líquida Apropiada si se necesita proteger al principio |
Concentraciones emulsionables (EC = Emulsifiable | Emulsiones que tienen una actividad | Por la presencia de los disolventes | Sustancia activa más un disolvente Se obtiene una acción rápida del principio |
Floables o Suspensiones Concentradas | Las suspensiones concentradas son de fácil | Tienen las mismas dificultades que los EC cuando Tienen poder abrasivo sobre boquillas y | Ingrediente activo con emulsificantes y |
Existen, además, las Bolsas hidrosolubles que
más que una formulación es un modo de
presentación de una WP o SP mediante la cual se eliminan
los riesgos de
malas dosificaciones, se elimina el manipuleo y se minimizan los
riesgos por la toxicidad de los productos. Estos envases
predosificados se dejan caer en el agua del
tanque del equipo de aplicación y allí la envoltura
plástica se disuelve rápidamente, se libera la
formulación y se mezcla uniformemente con el agua. No hay
riesgos de contacto, inhalación ni salpicadura. Una vez
lograda la mezcla de aplicación, ésta no es
más ni menos segura que cualquier otra formulación
similar de igual principio activo. (Denis, Burges, 1998;Jones y
Burges, 1998)
Varios productores de biocontroles han elegido a polvos
humedecible, entre las formulaciones secas, debido a su larga
vida de estante, buena miscibilidad en agua, y fácil
aplicación con un equipo de atomización
convencional ya que sus propiedades físicas le
proporcionan la habilidad al producto de mezclarse con agua y
formar una suspensión homogénea atomizable
(Medugno, Ferraz y Freitas, 1997, Aroonrat, Manop y Uthai,
2003)
Control de
calidad de las
formulaciones:
La comercialización de controles
biológicos basados en hongos entomopatógenos
requieren de un control adecuado de las propiedades
biológicas, físicas y químicas realizadas
por el departamento de Control de la Calidad de la firma
productora que aseguren al usuario un producto de máxima
eficacia en condiciones de campo (Vélez, 1997;Carballo,
1998;Monzón, 2001)
Algunas pruebas
microbiológicas recomendadas son:
- Concentración de esporas: Establece la
dosificación del producto. - Germinación de esporas: Determina la
viabilidad del hongo en la formulación. - Pureza: Revela la proporción del agente
biológico en la formulación e identifica los
microorganismos contaminantes con el objetivo de mejorar el
proceso de
producción y formulación de los
entomopatógenos.
Además, es necesario realizar algunas pruebas
fisicas de acuerdo al tipo de formulación. (Vélez,
1997;Carballo, 1998) Por ejemplo los polvos humedecibles es
necesario realizar pruebas de suspendibilidad, humectabilidad,
contenido de humedad y tamaño de partícula
(Aroonrat, Manop y Uthai, 2003)
En el mundo numerosos grupos de
investigadores y empresas
productoras se concentran en el desarrollo de productos
comerciales a partir de hongos en forma de granulos o polvo
humedecible entre los que se citan Biofox C (F.
oxysporium y F. moniliforme SIAPA, Italia), Mycotal
(V. lecanii, Koppert, Holanda), Mycotrol GH
(B. bassiana, Mycotech, USA), Green Muscle
(M. flavoviride, CABI Bioscience, UK), DiTera
(M. verrucaria, Valent (Sumitomo), USA, Japón)
(Burges, 1998;Butt y Copping, 2000).
Algunas formulaciones granuladas muy sencillas son las
del hongo en arroz o arroz molido obtenidas mediante el proceso
de producción masiva del hongo. Otras como las de
gránulos de aceite
hidrogenado es utilizada para conidios de B. bassiana
(Carballo, 1998)
Se han evaluado formulaciones en gránulos de
alginato usando agentes aumentadores como cáscara de
naranja seca molida. Existen, además, procedimientos
para la preparación de formulaciones de micelio o conidios
en gránulos de alginato (Carballo, 1998)
La temperatura y
la humedad son las principales limitaciones para la eficacia de
hongos. Varios adjuvantes mejoran la germinación de las
esporas, como es el caso del aceite de maíz sin
refinar, que mejora la actividad de Colletotrichum
truncatum (Schwein) Andrus y Morre y reduce los
requerimientos de humedad necesarios para su germinación.
Surfactantes como Tween 20 permiten a las plantas a reducir la
tensión superficial y mejoran la dispersión de las
esporas en las gotas. Hay que tener en cuenta la posible
acción inhibitoria / estimuladora del surfactante en la
germinación de las esporas, infección y desarrollo
(Fernández y Juncosa, 2002)
Lecanicillium lecanii (Verticillium
lecanii) esta disponible en dos productos
producidos por la Koopert Biological System en Inglaterra los
cuales contienen diferentes aislamientos del ingrediente activo:
"Vertalec" se utiliza contra áfidos y "Mycotal" contra
mosca blanca y thrips. "Vertalec" introducido en 1981, es
formulado con una fuente de nutrientes en forma de polvo
humedecible y demostrado su eficacia contra diferentes especies
de áfidos (Milner, 1997;Burges,2000;Yeo, Pell, Alderson,
Clarck, Pye, 2003;Shah y Pell, 2003)
Estos productos son utilizados exclusivamente en casas
de cultivo donde el ambiente de humedad puede ser modificado.
Recientes avances de la Koopert en tecnología de
formulaciones a logrado un adyuvante basado en un aceite vegetal
emulsificable llamado "Addit" con el cual se le puede cambiar la
actividad de Mycotal a bajas humedades pero no es compatible con
"Vertalec". El poco mercado de estos
productos es devido a los requerimientos de humedad que limita su
uso en campo abierto (Milner, 1997; Shah y Pell, 2003)
B. bassiana, fue registrada en 1999 como
"Mycotrol" por la Enviromental Protection Agency en Estados Unidos,
que es utilizado en campo para el control de saltamontes, mosca
blanca, thrips, áfidos y muchos otros plagas de insectos.
Este producto es estable por más de 12 meses almacenado a
25 ° C.
(Wraight, Jackson, Kock, 2001) Existen otros dos formulados a
partir de B. bassiana comercializados como
"BotanicGard" que es recomendado para el uso en casas de cultivos
y "Mycotrol O" que contiene ingredientes en la formulación
que permite su uso por agricultores en Estados Unidos (Shah y
Pell, 2003)
Actualmente, el mycoinsecticide basado en conidios secos
de Metarhizium anisopliae se mezcla con aceite del
diesel o querosén antes de atomizar (Bateman, Neethling y
Osthuizen, 1998). La infección y muerte de
70–90% de langosta o saltamontes ocurren dentro de
14–20 días después de la aplicación,
sin efecto perjudicial en organismos no diana (Lomer, Bateman,
Johnson, Langewald, Thomas, 2001). El producto patentado, "Green
Muscle", fue comercialmente disponible después de 12
años de investigación involucrando a 40
científicos y costando $17 millones (Shah y Pell, 2003) El
"Green Muscle" se recomienda para locusts o grasshoppers por
la
Organización de las Naciones Unidas
por la Alimentación y la Agricultura (Lomer,
Bateman, Johnson, Langewald, Thomas, 2001)
Conidios de Beauveria brongniartii
crecidos en granos de la cebada se vende comercialmente bajo el
nombres de "Engerlingspilz" y "Beauveria Schweizer." El uso de
conidios en granos de la cebada se prefiere, desde que los
productos pueden guardarse durante un año a 2
° C mientras las
blastosporas formuladas en suspensión acuosa con leche
descremada y un protector ultravioleta son más inestables
y necesitan ser usadas dentro de 4 semanas de producción
(Keller, 1992). En un reciente proyecto europeo,
BIPESCO, se completará los estudios de producción,
formulación y aplicación con B.
brongniartii (Jung, Gonschorrek, Ruther, Zimmerman,
2002).
La producción y el uso de los
entomopatógenos se han expandido rápidamente y
Cuba ha
desarrollado capacidades únicas en esta área. Se
han elaborado muchas técnicas mejoradas de
producción, cosecha, formulación, aplicación
y control de
calidad para numerosas bacteria y hongos.
Los bioplaguicidas basándose en hongos producidos
en los CREE, de amplio uso, son:
Beauveria bassiana , usada para el control de plagas de
coleópteros, como los gorgojos que atacan a la batata
(camote) y al plátano común; Verticillium lecanii ,
para controlar la mosca blanca (Bemisia tabaci), un vector de
enfermedades virosas en tabaco, tomate, frijol
y otros cultivos; Metarhizium anisopliae , para varias plagas de
insectos; y Trichoderma spp, usado como antagonista de los
patógenos del suelo en plántulas de tabaco. Entre
los bioplaguicidas en proceso de desarrollo a gran escala
están Nomuraea rileyei e Hirsutella thonsomii.( Rosset y
Moore, 1998)
El desarrollo de hongos entomophthorales como
micoinsecticidas ha tenido obstáculos principalmente
relacionados a la producción masiva y la estabilidad de
propágulos para el almacenamiento y formulación
(Gray, y Markham, 1997;Pell, Eilenberg, Hajek, Steinkraus, 2001;
Wraight, Jackson, Kock, 2001). Investigación limitada en
varias especies de Entomophthorales pueden haber superado algunos
de estos problemas
(Pell, Barker, Clarck, Wilding y Alderson, 1998;Shah, Aebi, Tuor,
1998,2000,2002) pero hay barreras significativas que involucran
la producción a gran escala así como la
formulación apropiada y la tecnología de
aplicación. Estos problemas requerirían
significante inversión financiera en
investigación y desarrollo que necesite unirse fuertemente
con la identificación de mercados
apropiados para cualquier producto eventual basado en un hongo
entomophthoral (Shah y Pell, 2003)
El desarrollo de agentes de control biológico e
investigaciones de su uso ha sido menor en su
comienzo que el esperado, pero la utilización de estos
productos está empezando a asumir un papel importante en
el campo de la agricultura sostenible. La aplicación de
los biocontroles junto a otros métodos alternativos
permitirá lograr buenos rendimientos de las cosechas sin
perjudicar al ecosistema
Las formas granulados y polvo humedecible son las que
mayor éxito han tenido en la presentación de este
tipo de producto pero se necesita un mayor esfuerzo en
investigaciones en esta línea a fin de obtener
formulaciones de mayor estabilidad.
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Carretera de Tapaste y Autopista Nacional, Apartado 10,
San José de las Lajas, La Habana, Cuba
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