33.- Manejo integrado de plagas Zoología 2º Biología E. García-Barros ( ) versión red en

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1 33.- Manejo integrado de plagas Zoología 2º Biología E. García-Barros ( ) versión red en 1 Muchos animales son competidores potenciales o efectivos del hombre, ya que requieren los mismos recursos. Otros causan enfermedades, o son vectores de microorganismos patógenos, o bien representan un peligro potencial como resultado de sus mecanismos naturales de autodefensa (especies venenosas, urticantes). Nos centraremos aquí en los artrópodos, aunque ciertos grupos de invertebrados (como Nematoda) presentan problemas semejantes relativos a los cultivos vegetales y sanidad, y su tratamiento es similar. En los contenidos del primer parcial se han estudiado casos relevantes de organismos patógenos o parásitos potenciales de la especie humana (protozoos, filarias, virus), que son portados por vectores artrópodos (ver Tabla adjunta). Especies parecidas a las mencionadas pueden no ser dañinas para el hombre, pero sí producir daños económicos cuando afectan a ganaderías o cultivos animales. a) Artrópodos vectores de enfermedades (frecuentemente son hematófagos). Dípteros Anopheles Malaria (Plasmodium) Musca domestica Tifus Glossina (tsé-tsé) Enfermedad de Chagas (África) (Trypanosoma) Aedes Fiebre amarilla (virus) Phlebotomus Leishmaniasis (Leishmania) Culex, Simulium Filariasis (filarias) Heterópteros Rhodnius Enfermedad de Chagas (América) (Trypanosoma) Sifonápteros Pulex (Pulga) Peste negra (Yersinia) Anopluros Pediculus (Piojos) Tifus (Rickettsia) Garrapatas fam. Ixodidae Rickettsia b) Venenosos, urticantes, u otros Ácaros Dermatophagoides Alergias Varios Insectos, Arácnidos Picaduras con veneno Varios Insectos, Arácnidos Urticaria (generalmente pelos urticantes) QUÉ ES UNA PLAGA? Plaga no es un concepto biológico sino práctico y lógicamenteantropocéntrico: un organismo que entra en conflicto con nuestros intereses, de forma cuantitativamente significativa: produciendo enfermedades (plaga sanitaria), o disminuyendo nuestros recursos alimenticios o de cualquier otro tipo, incluso solamente haciendo descender su precio en el mercado (por ejemplo, afeando el aspecto externo de la fruta: daño económico). La langosta migratoria es una plaga; King-Kong o Godzilla, de haber sido reales, hubieran entrado en la categoría de plaga, pese a consistir en un único individuo de su especie. La competición refleja un desequilibrio ecológico causado por la explotación de determinados recursos (plantas, ganado...). Para ser rentable, el recurso debe producirse de forma intensiva, lo que supone su concentración en el espacio y en el tiempo (un campo de maíz, un rebaño de cabras). Esta concentración beneficia a las especies que, de forma natural, están ligados a ese mismo recurso (un lepidóptero específico de las poáceas, una garrapata asociada al género Ovis, etc). Esto produce un incremento brusco en el tamaño de la población del artrópodo (dependiendo de la estrategia de reproducción de aquél: tiempo de generación, fecundidad, mortandad). La expansión demográfica puede ser especialmente espectacular en el caso de las especies introducidas (alóctonas), por no existir en la zona enemigos naturales (predadores, parasitoides, parásitos), conduciendo al agotamiento del "cultivo", o a la aparición de daños que hagan descender su

2 valor comercial. Muchas especies que hoy constituyen plagas fueron, antes de la intervención humana, especialistas en determinados ambientes, e incluso animales relativamente raros en su propio medio. 2 Tradicionalmente, las plagas, en especial las agrícolas, se han combatido mediante sistemas encaminados a la eliminación directa del agente plaga (es decir, plaguicidas). Esto acarrea a veces complicaciones (toxicidad, contaminación), por lo que la combinación de diferentes sistemas puede resultar más rentable. PLAGUICIDAS EN CULTIVOS DE VEGETALES Un plaguicida es cualquier agente que sea capaz de producir la muerte del agente plaga. Algunos pueden ser muy eficaces, pero resultan peligrosos (elevada toxicidad, evaporación, inflamables a temperatura ambiente, etc). Por ello un plaguicida debería reunir al menos las condiciones 1-3: 1- Ser altamente deletéreo 2- Ser altamente específico (inofensivo para el cultivo, los manipuladores y los consumidores) 3- Seguro: Fácil manejo y almacenamiento, estabilidad en condiciones ambientales normales 4- Pueden ser deseables otras propiedades, por ejemplo un coste económico bajo, o una cierta inestabilidad que produzca su degradación cierto tiempo después del tratamiento. Los productos químicos más frecuentes, aunque no los únicos, son los tóxicos. Estos pueden agruparse de varios modos: Según su forma de acción: 1- Por ingestión 2- Por contacto (productos líquidos o gaseosos a los que la cutícula es permeable) 3- Sistémicos (son absorbidos por la planta, por ejemplo por las raíces, y se acumulan en los tejidos del vegetal, convirtiéndolo en tóxico). Son interesantes, para el tratamiento de vegetales leñosos maderables. 4- Fumigantes. Generalmente gases, destinados a penetrar por el sistema respiratorio (tráqueas, pulmones en libro). Según su naturaleza: 1. Tóxicos sencillos. Productos químicos tóxicos, de diversa índole, normalmente no difíciles de obtener. Por ejemplo diversos derivados del petróleo, de eficacia moderada, que tienden a caer en desuso. 2. Productos de síntesis. Con elevado poder letal, con efectos y persistencia variados. Comprenden los insecticidas de amplio espectro. El DDT (Diclorodifenil-Tricloroetano), es de gran eficacia, y ha sido usado de forma masiva pero presenta problemas: Primero, su toxicidad y alta persistencia, que hace que se vaya acumulando a lo largo de las cadenas tróficas, y cause efectos destructivos retardados en la supervivencia y fecundidad de organismos muy diversos (insectívoros, predadores que ocupan el vértice de la pirámide trófica). Y, segundo pero no menos importante, su uso continuado ha favorecido la selección de estirpes resistentes al producto. Esto hace necesario usar cada vez más insecticida, llegando a provocar situaciones de alto riesgo de contaminación y elevado coste económico. Fórmula (simplificada) del DDT 3- Insecticidas naturales. Las plantas han sido atacadas por los insectos fitófagos durante millones de años, y muchas han desarrollado productos tóxicos que les permiten una defensa pasiva haciéndolas tóxicas. Diversos insecticidas se obtienen de derivados de extractos de este tipo de vegetales (por ejemplo, diversos alcaloides). 4- Reguladores del crecimiento. Productos naturales, o sintéticos, iguales o muy similares a ciertas hormonas que regulan el crecimiento de artrópodos. Su efecto es interferir en el desarrollo, impidiendo que se complete el ciclo reproductor. Siendo sustancias similares a las del propio artrópodo, no provocan fenómenos de resistencia. Además, son en principio relativamente específicos (al menos, su efecto se circunscribe a cierto rango de artrópodos, lo que no quiere decir que ataquen exclusivamente a una especie). Se pueden destacar dos tipos de estos productos:

3 3 a. Inhibidores de la síntesis de quitina, impiden un crecimiento normal: tras la muda, no puede restablecerse correctamente la estructura del exoesqueleto, lo que provoca malformaciones. b. Juvenoides (imitadores de la hormona juvenil). Al ser incorporados, elevan por encima de lo normal el nivel de hormona juvenil; esto dificultará, en insectos, alcanzar la fase de adulto, con lo que el animal acabará muriendo sin llegar a reproducirse. 5- Agentes biológicos. Enemigos naturales de los artrópodos: microorganismos (bacterias, protozoos, virus), metazoos (como otros artrópodos) que pueden ser cultivados en masa. Pueden ser de gran eficacia, y resultar inocuos para otros animales (nuevamente, esto no significa que su acción vaya a limitarse estrictamente a la especie plaga). Entre estos agentes biológicos, son dignos de mención: a) Bacterias, en especial Bacillus thuringiensis. Produce toxinas específicas para larvas de insecto, especialmente de lepidóptero. b) Virus, p.ej.: Baculovirus. Provoca la multiplicación de los núcleos celulares (poliedrosis), en epidermis u otras zonas, de las larvas de insectos, dificultando el crecimiento y produciendo la muerte. c) Parásitos, parasitoides, y predadores. Muchos artrópodos son predatores o parasitoides de otros artrópodos. Si son fáciles de cultivar en cautividad en gran número, pueden ser liberados sobre los cultivos, donde atacarán a la plaga. Los parasitoides con desarrollo rápido y muy fecundos son los más eficaces (depositarán gran número de huevos), creciendo su población hasta que la del agente plaga se extinga. Puede tratarse de cultivos menos económicos que la producción de otros agentes, pero la ventaja es que el medio de lucha es "limpio" desde un punto de vista ambiental, y muchos de los parasitoides son notablemente específicos. Posteriormente, tenderán a seguir presentes, en pequeños números, en al agrosistema, con lo que será más fácil controlar rebrotes de la plaga. 6- Interferencia en la reproducción. A veces denominada lucha genética, término a veces discutible. Se trata de interferir en la reproducción normal de la población plaga, mediante la liberación de individuos defectuosos. Se ha llevado a cabo con diversos insectos, entre otros la mosca mediterránea de la fruta Ceratitis capitata. Se crían en cautividad grandes números de individuos, y se somete a los machos a irradiación de ultravioleta, con lo que se produce su esterilidad. Los machos estériles son liberados en gran número. Las hembras que copulan con estos machos no producirán descendencia viable, con lo que la densidad de población descenderá (obviamente, es necesario que el número de machos estériles liberados sea importante en relación con la densidad de población de ejemplares fértiles). 7- Interferencia con feromonas. Del mismo modo que las hormonas, algunas feromonas (ver definición de feromona) pueden producirse de manera artificial. Las feromonas relacionadas con la reproducción, o usadas como reclamo sexual, son especialmente útiles. Se colocan "trampas de feromonas", unos receptáculos que contienen la feromona disuelta en agua u otro líquido, y un receptáculo en el que quedan retenidos los insectos. Si se usa, por ejemplo, una feromona femenina, los machos irán siendo atrapados a medida que tratan de localizar a las hembras buscando la fuente de la feromona. De ello deriva que un menor número de hembras sean eficazmente fecundada. Este sistema no es de una eficacia absoluta, pero puede ayudar a mantener el nivel de población por debajo de determinado límite. Se utiliza, por ejemplo, con la polilla de la procesionaria del pino, Thaumetopoea pityocampa, y lepidópteros semejantes. 8- Plantas de variedades resistentes, o resistencia inducida por ingeniería genética. Desde hace tiempo se conocen variedades de plantas cultivadas resistentes, bien conseguidas por

4 4 selección, bien importadas de regiones geográficas diferentes a la que habita la plaga, y a las que no está adaptada (de ahí parte del interés de mantener variedades autóctonas). En segundo lugar, has oido hablar de los transgénicos? Mediante técnicas de ingeniería genética, se han conseguido variedades de plantas que producen por sí mismas los productos que resultan tóxicos a los artrópodos fitófagos. Por ejemplo, variedades de maíz en cuyo genoma se ha incluido el material genético de Bacillus thuringiensis que codifica la síntesis de las toxinas nocivas para las larvas. Se ha debatido mucho sobre la conveniencia de extender los cultivos de plantas transgénicas, pero es un hecho. El problema no es de toxicidad para el ser humano (que esto sería contraproducente para el productor), sino que dichas plantas pueden hibridar con las variedades naturales o autóctonas, induciendo efectos impredecibles en las variedades no cultivadas (por ejemplo, si la toxicidad es heredable y se extiende en el medio natural, muchas especies de fitófagos especialistas podrían desaparecer, provocando serias alteraciones del equilibrio en diversos ecosistemas). 9- Métodos tradicionales de cultivo y manejo del terreno. Como se mencionó al principio el cultivo intensivo es, en sí mismo, el caldo de cultivo ideal para provocar una plaga. En la medida en que las posibilidades económicas lo permitan, algunas técnicas tradicionales ayudan a mantener baja la densidad de población de los artrópodos causantes de plagas. Ejemplos: a) Mantenimiento de cultivos mixtos (p. ej., una especie arbórea perenne junto con una herbácea estacional) b) Mantenimiento de setos con árboles y arbustos naturales, o pequeñas parcelas con vegetación natural. Este, y el sistema anterior, permiten a cierto número de predadores insectívoros y parásitos naturales sobrevivir en, o cerca de el campo de cultivo, y desde allí ayudar a mantener bajo el número de individuos de la plaga. (Al mismo tiempo permiten diversificar los recursos favoreciendo, por ejemplo, la caza menor). c) Rotación de cultivos. La rotación o alternancia de cultivos en la misma parcela permite conseguir, entre otras cosas, que la densidad de la población del agente plaga nunca alcance el máximo, ya que al cambiar la especie cultivada sus recursos desaparecen. CONTROL INTEGRADO DE PLAGAS El tratamiento integrado de plagas (o manejo integrado de plagas) es consecuencia del incremento de los gastos que surgen de la resistencia a los insecticidas, desarrollada por algunas plagas, junto al peligro del uso masivo de insecticidas. La filosofía es limitar el daño económico en el cultivo, y simultáneamente reducir el impacto negativo en otros organismos que no constituyen amenaza. Si se evalúa globalmente (incluyendo gastos sanitarios y de restauración del medio ambiente), el resultado económico es más satisfactorio. El objetivo es mantener la plaga por debajo de un nivel de densidad tolerable, que sea inferior al nivel de daño económico, no su erradicación absoluta ni definitiva. Para ello: Se define empíricamente el nivel de daño económico (NDE): la densidad de población (individuos/hectárea) de la plaga que producirá pérdidas económicas tales que la producción no será rentable si no se aplica un tratamiento. Se determina empíricamente un umbral de acción: un margen de seguridad suficiente, que vendrá dado por una densidad de población de la plaga algo inferior a la del NDE. Cuando la densidad de población de la plaga alcanza el umbral de acción, se actúa puntualmente mediante un sistema drástico, tal como un insecticida de amplio espectro. Durante el resto del tiempo se recurre a medios alternativos (suelta de parasitoides, machos estériles, trampas de feromonas, etc.), simplemente para mantener la densidad de población del agente plaga por debajo del umbral de acción. Para esto hay que determinar, primero, cuál es el NDE.

5 Cómo se determina el nivel de daño económico. Se utiliza la fórmula: NDE= C/(V P E), donde: C= Coste del tratamiento a aplicar (euros/ha) V= Valor del producto en el mercado, por unidad de producción ( /kg) P= Pérdida de producto que causa cada individuo de la plaga (kg/individuo) E= Eficacia del tratamiento (0 a 1, individuos muertos/individuos total en tantos por uno) 5 El resultado viene dado en individuos/ha, es decir, densidad de población. Conocido el NDE, se fija el umbral de acción, como un porcentaje del NDE (por ejemplo 0,75 NDE, o 0,90 NDE). El umbral de acción normalmente habrá sido calculado empíricamente de modo independiente (puede depender de la zona, la época del año...), ya que es la densidad de población de la plaga que hace probable que ésta alcance en NDE en un futuro inmediato. Es evidente que esta metodología requiere el seguimiento continuo de los niveles de infestación del cultivo. Este seguimiento se realiza periódicamente mediante recolectores manuales (por ejemplo, con ayuda de una manga entomológica, que van batiendo el cultivo a lo largo de un transecto fijo), recuentos visuales, trampas (de feromonas, trampas de luz). Todo ello requiere personal y, por lo tanto, su coste debe incluirse en el del tratamiento. Ejemplo: Cultivo patatas en mi finca, pero descubro con horror que mi campo está infestado de Lepitinotarsa decemlineata (escarabajo de la patata). Hago un recuento, y su densidad es de individuos por hectárea. Mi proveedor habitual me asegura que el tratamiento ideal es un insecticida específico cuya aplicación cuesta 100 euros/ha. Un manual sobre el tema recomienda aplicar un umbral de acción del 75% del Nivel de Daño Económico. Sabiendo que en el mercado me pagarán a seis céntimos (0,06 ) el kg de patata, que cada individuo de coleóptero causa daños equivalentes a 0,5 kg del producto final (patata), y que la eficacia del tratamiento es del 90%... Me compensa realmente aplicar el insecticida, o perderemos dinero de este modo? Solución: Siendo un moderno horticultor, me preocupa el peligro de utilizar insecticidas alegremente (además me gustaría ahorrar, y no me vendría mal estar a bien con la asociación ecologista local). Así, decido calcular el NDE y, basándome en el umbral de acción aplicable según el manual, actuar en consecuencia. Tengo que: C= 100 /ha, V= 0,06 /kg, P= 0,5 kg/individuo, y E= 0,9, luego: NDE= 100,0 / (0,06 x 0,5 x 0,9), que es como 100,0 / 0,027, y por tanto NDE= 3.703,7 individuos/ha. Como el umbral de acción recomendado es del 90%, la densidad de población para el umbral de acción es 0,90 x NDE, es decir 0,90 x 3.703,7= 3.333,3 individuos / hectárea. La densidad de población actual, individuos/ha, es inferior a la cifra calculada < 3.333,3. Luego la densidad de población no ha alcanzado el umbral de acción. Si la recolección es inminente, aplicar ahora el plaguicida sólo representará gastos, puedo ahorrame el tratamiento. Pero debo calcularlo bien, ya que la densidad de la plaga seguramente seguirá aumentando. Si esto último es razonable y falta tiempo para cosechar, es el momento de considerar tratamientos alternativos, ver si la Comunidad Autónoma subvenciona alguno de estos, etc. Y, tal vez, enrollarme con los del grupo ecologista (lo mismo se prestan a ayudarme recoger a mano todos los escarabajos que vean, sabiendo que ello evitará el uso de un plaguicida más adelante; además en el grupo hay un par de rubias que no están mal -recordemos que en el ejemplo soy un horticultor, es decir varón-). El escarabajo de la patata (familia Chrysomelidae) debe su "apellido" (decemlineata) a las diez listas negras que decoran sus élitros amarillos. Es una "plaga" típica: importada accidentalmente de América, se extendió por toda Europa con rapidez. Las plantas de las que sus larvas se alimentan, solanáceas como la patata, son también originarias del Nuevo Mundo. Son plantas tóxicas, y en nuestras tierras muy pocos fitófagos pueden de comerlas ( No trates de comer hojas o brotes de patata, ni patatas sin cocinar!). El insecto tiene coloración aposemática, que advierte de su mal sabor o toxicidad (derivada de sus plantas nutricias). En Europa, Leptinotarsa decemlineata encontró un paraíso en estos cultivos, sin competencia ni enemigos naturales, y hoy es una especie común. Aclaremos que las larvas de Leptinotarsa se alimentan de las hojas de la planta de la patata (Solanum tuberosum).