8/12/2010. Dra María Elena Márquez Gutiérrez Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. C Habana. Cuba

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1 Producción masiva de bioplaguicidas para el control biológico de plagas y enfermedades. Dra María Elena Márquez Gutiérrez Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal. C Habana. Cuba 1

2 Estados Unidos B.t Alemania y Dinamarca Bt Brasil, Colombia,Venezuela hongos Rusia Bt y hongos Cuba Bt y hongos China Bt y hongos India Bt Organización Internacional para el Control Biológico de Animales y Plantas Perjudiciales (IOBC) "la utilización de organismos vivos, o de sus productos, para evitar o reducir las pérdidas o daños causados por los organismos nocivos". el control biológico es el uso de parasitoides, depredadores, patógenos, antagonistas y poblaciones competidoras para suprimir una población de plagas, haciendo esta menos abundante y por tanto menos dañina que en ausencia de éstos. Pérez Consuegra, (2004) 2

3 Definición de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), USA Según la definición de EPA (EPA, 2003): Los bioplaguicidas son ciertos tipos de plaguicidas derivados de materiales naturales tales como animales, plantas, bacterias y algunos minerales. La EPA reconoce tres categorías de bioplaguicidas: 1. Plaguicidas microbiales bacterias, hongos, virus y protozoos 2. Protectores incorporados en plantas (PIPS) incorporación de genes con propiedades plaguicidas dentro de las plantas 3. Plaguicidas bioquímicos: sustancias de ocurrencia natural para el control de plagas por medios no tóxicos ejemplo, feromonas 3

4 Son de origen natural con poca o ninguna toxicidad intrínseca. La selectividad puede ser muy alta, a menudo dirigida a una sola especie de plaga. Ideal como componente del régimen de Manejo Integrado de Cultivos (MIC) o (MIP) ya utilizadas en muchos países. Sostenible con pocos o sin necesidad de recursos no renovables(poco uso de recursos no renovables de componentes o de energía). Muy recomendable para sistemas de producción de cultivos a pequeña escala o tradicional, especialmente para sistemas orgánicos. Su uso se adapta bien con el enfoque MIC/MIP. FAVORECEN A LOS BIOPLAGUICIDAS El incremento de plaguicidas químicos altera y preocupa a la población mundial Grupos ecologistas Mercado de orgánicos Política ambiental Resistencia a químicos Más conciencia de uso Mejores precios de venta 4

5 8/12/2010 LIMITADO PARA HONGOS Y VIRUS ENSAYOS TOXICOLOGICOS LIC.BIOSEGURIDAD COSTOS DE PRODUCCION ALTOS 5

6 -PARA ALGUNAS PRODUCCIONES PROBLEMAS TECNOLOGICOS -PRODUCCIONES DE ALTO COSTO -PRODUCTOS MUY ESPECIFICOS -EFECTIVIDAD VINCULADA A CONDICIONES AMBIENTALES -BAJA PERSISTENCIA EN CAMPO -INSUFICIENTE CULTURA PARA SU USO Hongos: Virus: Tecnológicas Costo de cría Bacterias: Factibilidad económica Nematodos Tecnologías ESCALADO 6

7 -Efectividad biológica de la cepa - Mecanismo de acción Posibilidad de producción masiva PRODUCTO 7

8 ETAPAS DE INVESTIGACIÓN EN EL DESARROLLO DE UN BIOPLAGUICIDA CEPA..TECNOLOGÍA DE REPRODUCCIÓN.. RECOBRADO Y FORMULACIÓN..PRODUCTO FINAL...ALMACENAMIENTO..APLICACIÓN.. EFECTIVIDAD. TIPO DE FORMULADO Polvo Sólido Fluído concentrado Suspensión acuosa MECANISMO DE ACCIÓN Ingestión Penetración Tóxico Combinaciones PROPÓSITO Control Establecimiento/epizootia TIPO DE PLAGA Insecto defoliador Insecto picador-chupador Insecto perforador Acaro Hongo del suelo Hongo del follaje Nematodo Otros ETAPA DEL CULTIVO Y DESARROLLO DE LA PLAGA CONTROLAR: Trasplante-desarrollo (período crítico) ESTABLECER: Cosecha-post cosecha COMPATIBILIDAD EN CAMPO Plaguicidas sintéticos (fungicidas) Plaguicidas bioquímicos Otros bioplaguicidas Sistema de riego Prácticas culturales 8

9 8/12/2010 Lecanicillium Paecilomyces lilacinus Beauveria bassiana Metarhizium anisopliae Primera especie reportada. Género Cordiceps Actualmente más de 700 especies Afectan diferentes grupos de insectos y ácaros Mecanismo de acción por contacto Sólo se producen unas pocas especies TRICHODERMA ESTRUCTURAS 9

10 Adhesión Germinación Penetración Multiplicación Producción de toxinas Muerte del insecto Colonización total Emergencia del hongo Esporulación Diseminación Galleria mellonella con Metarhizium esporulado en su superficie Insecto micosado por Metarhizium Insecto micosado por Nomuraea Cylas formicarius con Beauveria emergiendo en su superficie 1. Cultivos líquidos estáticos 2. Cultivos sobre soportes sólidos 3. Cultivos bifásicos (sólido-líquido) Relativamente baratos ( producción local) Mucha fuerza de trabajo (no automatizados) Reproducibilidad más variable 10

11 Fermentación sumergida Fermentación fase sólida El diseño de los biorreactores y sistemas de control de los procesos conllevan un alto grado de desarrollo Caros Altamente reproducibles Muy automatizados 11

12 Cortesía de CortesPeter Lüth, Graeme Philip and Massimo Benucci ia 1. Sistemas bifasicos- fase liquida por cultivo agitado y solida sobre sustrato natural como arroz o inertes recubiertos por solucion nutritiva. Exitosos para Trichoderma. Esporas de alta estabilidad y menor inversión capital. Formulados sólidos para fácil transportación. Fase líquida rápida. Desventajas generales: poca automatización fase sólida (mayor mano de obra y menor reproducibilidad entre lotes), mayor tiempo y espacio y uso poco óptimo de nutrientes, eficiencia en separación y concentración de conidios varía según especie. 12

13 2. Fermentaciones liquidas (cultivos liquidos agitados) Exitosas para Trichoderma. Desventajas generales: inversion alta, menor estabilidad en almacenaje que esporas solidas y proceso para formulados sólidos a partir de biomasa líquida más caros y más engorrosos. Productos líquidos mayor dificultad para transportación. (se usan mucho polvos humedecibles y granulados) Cortesía de Dr. V. Farkas, Eslovaquia 3. Sistemas monofásicos (sólido -sólido) Exitosas para Trichoderma. Esporas de alta estabilidad y menor inversión capital. Formulados sólidos para fácil transportación. Desventajas generales: poca automatización (mayor mano de obra y menor reproducibilidad entre lotes), mayor tiempo y espacio y uso poco óptimo de nutrientes, Eficiencia en separación y concentración de conidios varía según especie. 13

14 4. Fermentaciones estado sólido Se usa tecnología bifásica Ventajas: alta automatización, por ende, alta reproducibilidad, esporas sólidas, optimización de nutrientes. Formulaciones sólidas (no agua libre) más fáciles Desventajas: inversión capital alta, amortización lenta. Conidios en cultivo sumergido Blastosporas Cultivo sumergido Conidios Sustratos sólidos Menos estables Más estable 14

15 Ubicación geográfica de Cuba y su relación con los riesgos de incidencia de plagas agrícolas 15

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