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33.- Manejo integrado de plagas
Zoología 2º Biología
E. García-Barros (© 1999 - 2010)
versión red en http://www.uam.es/garcia.barros
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
Heterópteros
Sifonápteros
Anopluros
Garrapatas
b)
Ácaros
Varios
Varios
Anopheles
Musca domestica
Glossina (tsé-tsé)
Aedes
Phlebotomus
Culex, Simulium
Rhodnius
Pulex (Pulga)
Pediculus (Piojos)
fam. Ixodidae
Malaria (Plasmodium)
Tifus
Enfermedad de Chagas (África) (Trypanosoma)
Fiebre amarilla (virus)
Leishmaniasis (Leishmania)
Filariasis (filarias)
Enfermedad de Chagas (América) (Trypanosoma)
Peste negra (Yersinia)
Tifus (Rickettsia)
Rickettsia
Venenosos, urticantes, u otros
Dermatophagoides
Insectos, Arácnidos
Insectos, Arácnidos
Alergias
Picaduras con veneno
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
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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.
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:
1Ser altamente deletéreo
2Ser altamente específico (inofensivo para el cultivo, los manipuladores y los consumidores)
3Seguro: Fácil manejo y almacenamiento, estabilidad en condiciones ambientales normales
4Pueden 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:
1Por ingestión
2Por contacto (productos líquidos o gaseosos a los que la cutícula es permeable)
3Sistémicos (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.
4Fumigantes. 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
Fórmula (simplificada) del DDT
riesgo de contaminación y elevado coste económico.
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:
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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
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)
b)
c)
Mantenimiento de cultivos mixtos (p. ej., una especie arbórea perenne junto con una
herbácea estacional)
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).
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.
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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)
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 2.500
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, 2.500 individuos/ha, es inferior a la cifra calculada... 2.500 < 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).