BIOCONTROL en Viveros y Ornamentales con MICROORGANISMOS Y EXTRACTOS NATURALES

Magda Galeano Revert

Microorganismos Extractos naturales 2 factores modelan su situación actual: • CLARIFICACIÓN DE ASPECTOS REGULATORIOS • EXIGENCIAS DEL MERCADO RESPECTO A LA REDUCCIÓN DE RESIDUOS

Productos Micro & Botanicals

Parte MICROORGANISMOS virus

Bacterias

Hongos

¿Cómo actúan los microorganismos en Biocontrol? • Control de insectos, enfermedades causadas por hongos, nematodos, …. • Distintos modos de acción según microorganismo: • Virus • Bacterias • Hongos

VIRUS Ejemplos de productos comerciales basados en baculovirus desarrollados para el control de diferentes plagas de insectos. Especie diana Cydia pomonella

Spodoptera exigua Spodoptera littoralis Anticarsia gemmatalis Helicoverpa zea / Helicoverpa armígera/ Heliothis virescens Mamestra brassicae Plodia interpunctella Orygia pseudotsugata Lymantria dispar Neodiprion sertifer / Neodiprion lecontei5

Virus CpGV

SeMNPV-US2 SeMNPV-SP22 SlMNPV AgMNPV HzNPV HaNPV MbNPV PiGV OpMNPV LdMNPV NeleMNPV NeseMNPV

Nombre CYD-X MADEX MADEXPLUS Carpovirusina1 Spod-X Vir-ex3 LITTOVIR Coopervirus Baculovirus Nitral GEMSTAR HELICOVEX VI VUS- GO L D MA M E S T R I N NUTGUARD-v/ FRUITGUARD-v TM- BI O C O N T R O L Gypchek LE C O N T V I R U S VI R O X

Productor Certis Andermatt Biocontrol Arysta LifeScience Certis Biocolor Andermatt Biocontrol Coodetec Agrofertil Certis Andermatt Biocontrol AgBiotech NPP Agrivir USDA4 USDA Canadian Forest service Microbial Resources

Aplicaciones BACULOVIRUS • Control de insectos se conoce desde de los años 40 • Modo de acción lento y estrecho espectro de toxicidad • Auge bioinsecticidas • Dirigidos a las principales plagas de lepidópteros • Empleo similar a los insecticidas convencionales mediante técnicas inundativas. La introducción del virus en el hábitat de la plaga y permitir que el virus ejerza un control natural sobre dicha plaga. Una modificación de esta técnica consistiría en la reintroducción periódica de baculovirus.

Aplicaciones • Bioinsecticida, basado en un nucleopoliedrovirus autóctono de Spodoptera exigua (SeMNPV-SP2), que es más efectivo para el control de esta plaga que los plaguicidas químicos convencionales en las condiciones de los invernaderos de Almería. • Control de plagas forestales: baculovirus de gran utilidad. Baculovirus para el control de plagas forestales como L. dispar, Orgya pseudotsugata o la “procesionaria del pino”, Thaumetopoea pityocampa, Baculovirus para el control del himenóptero Neodiprion sertifer en bosques de pinos canadiense y europeos (en su mayoría desarrollados por instituciones gubernamentales) • La “palomilla de la manzana” (Cydia pomonella): tratamiento con su granulovirus ha dado unos resultados comparables a los obtenidos con insecticidas químicos. No control completo de las poblaciones, pero se ha convertido en un elemento muy importante dentro de las estrategias de control integrado de plagas.

Ventajas y desventajas Virus

Esquema para el modo de acción de baculovirus propuesto en lepidópteros. A) proceso que va desde la ingestión de los OB por parte del insecto hasta su interacción con el epitelio intestinal. B) proceso de infección primaria, dispersión de los BV e infección secundaria. (Fuente: Herrero et al.)

VIRUS registrados • Virus como Fitosanitarios registrados en España: • Virus de la poliedrosis de Helicoverpa armigera (Heliothis) (hierbas aromáticas y ornamentales) • Virus de la poliedrosis nuclear de Spodoptera exigua (ornamentales florales o de flor)

BACTERIAS Bacillus thuringiensis (Bt) desde principio de siglo XX, más de un centenar de bacterias entomopatógenas. • Bacterias de vida libre que ejercen la acción patogénica, • Bacterias que producen productos tóxicos contra insectos, simbióticas (asocidas a nematodos entomopatógenos) *** • Alta especificidd y nula toxicidad: gran ventaja de uso • Aplicación principalmente en horticultura, silvicultura y agricultura ecológica, pero también está incluido en algunos programas oficiales establecidos para el tratamiento de lepidópteros y mosquitos en zonas urbanas (p.e., en el Ayuntamiento de Paterna, Valencia…)

Especies NEP comercializados en España Steinernema carpocapsae Especie de las más estudiadas. Su comportamiento se considera de “emboscada”. Su temperatura más efectiva está entre 22-28ºC.

Steinernema feltiae Se utiliza bastante para el control de larvas de la humedad y larvas de esciúridos. Su comportamiento es un intermedio entre el “navegante” y el de “emboscada”. Es infectivo a temperaturas inferiores a 10 ºC.

Heterorhaditis bacteriophora Gran distribución geográfica mundial. Presenta un comportamiento típico del “navegante” en la búsqueda del hospedador. Está bien adaptado a temperaturas cálidas y va reduciendo su eficacia cuando la temperatura empieza a descender de 20 ºC.

Nematodos entomopatógenos “The good boys” No son gusanos, son invertebrados no artrópodos, pero por su forma delgada y cilíndrica se le conoce así, como gusanos microscópicos. Los nematodos se les conoce como los chicos buenos del grupo de los enemigos naturales ya que atacan a infinidad de plagas, son muy selectivos y se reproducen con facilidad y rapidez.

la bacteria Bacteria simbionte : “ La asesina ” Transportadas en la base anterior del intestino eludiendo sistema defensivo del insecto.

nnee: modo de acción

Fuente: T. Cabello

Control de plagas • Gorgojo de la vid: Otiorhynchus sulcatus (Curculionidae) • Gusanos blancos: Phyllopertha horticola • Aphodius spp. • Rhizotrogus aestivus • Amphimallon solstitiale • Sphenophorus parvulus (“Bill bug”) • Larvas de moscas del mantillo: Fam. Sciaridae • Larvas de Spodoptera spp. • Cydia pommonella • Falso gusano del alambre: Gonocephallum pusillum • Taladro de las palmeras: Paysandisia archon • Picudo rojo: Rhynchophorus ferrugineus • Etc.

MODO DE ACCION BACTERIAS • Componente activo B. thuringiensis (formulaciones mezcla de esporas y cristales • Toxicidad no radica en la espora, sino en el cristal.

• Bionsecticidas de ingestión. • El mecanismo de acción de las proteínas cristalinas se ha descrito fundamentalmente para las proteínas Cry1A requiere que la larva (o en algunos casos el adulto también) ingiera el cristal paraesporal • Una vez en el intestino del insecto, el cristal se disuelve dejando libres las proteínas componentes, que normalmente se encuentran en su forma de “protoxina” y requieren un procesado proteolítico que digiere parcialmente la proteína hasta dejarla en su forma “activada” o de “toxina activada”. • Alta especificidad basada en la unión a receptores específicos. Demostrado que la presencia de dichos receptores en la membrana epitelial del intestino del insecto es necesaria para la acción tóxica, aunque no suficientes.

Modelo del mecanismo de acción para las proteínas Cry propuesto por Zhang et al. (2006). Copyright de National Academy of Sciences (USA).

BACTERIAS registradas • Bacterias como Fitosanitarios registradas en España: • Bacillus thuringiensis aizawai contra orugas (parques y jardines; jardinería doméstica) • Bacillus thuriengiensis israelensis (humedales, redes viarias y de servicio) • Bacillus thuringiensis kurstaki contra orugas (forestales) • Streptomyces griseoviridis, como fungicida contra Fusarium (semilleros y viveros)

BACTERIAS • Bacillus thuringiensis aizawai contra orugas (ornamentales) • Control de S. exigua, A. gamma, Heliothis: • Dipladenias e Hibiscos: aplicaciones en primavera, y menos en verano y otoño

HONGOS • Hongos para el desarrollo equilibrado y la sanidad de las plantas y el suelo que proporcionan protección frente a patógenos: • Trichoderma spp. y micorrizas, • hongos nematófagos o parásitos de huevos de nematodos (Pochonia, Paecilomyces lilacinus) • Hongos entomopatogenos de insectos plaga: Lecanicillium muscarium, Beauveria bassiana. • Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal, (PGPRs) participan activamente en procesos como la fijación de nitrógeno en el suelo, la solubilización de fósforo, la mineralización de elementos nutritivos, la descomposición de la materia orgánica, la producción de fitoreguladores y el biocontrol.

HONGOS ANTAGONISTAS

• Trichoderma spp. • Control preventivo de hongos patógenos de suelo: Pythium, Fusarium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Verticillum, etc • Hay varios productos registrados pero TODOS para hortícolas • T. harzianum T22 en proceso de registro también en ORNAMENTALES

Trichoderma en Poinsetia

Desde los esquejes del “pascuero” proporciona un claro efecto positivo, tanto como enraizante como fungicida preventivo, pudiendo sustituir la aplicación de los fungicidas químicos preventivos que controlan las bajas por hongos tan importante en esta fase del cultivo

Mayor vigor y una mayor masa foliar con mayor número de inflorescencias claramente diferenciables de las que no se aplica este hongo promotor de crecimiento y preventivo frente a hongos patógenos.

Trichoderma en plantones olivos Plants > 30 cm

Weight roots

Dipladenias

Hongos BIOINSECTICIDAS • Lecanicillium muscarium (antes V. lecanii): registro en hortícolas • Ampliación registro a ornamentales en re-registro EU (step 2)

• Beauveria bassiana (varios registros en hortícolas)

Hongos BIOINSECTICIDAS • Lecanicillium muscarium (antes V. lecanii): Casos prácticos experimentales (Hibiscus, Poinsetia, Dipladenia, Adelfas) para control de mosca blanca

MODO DE ACCIÓN

HONGOS registrados

• Hongos como Fitosanitarios registrados en España: • Trichoderma harzianum, T. viride, T. gamsi, T. asperellum: control de hongos fitopatógenos (biofungicidas) • Beauveria bassiana bioinsecticida • Lecanicillium musarium bioinsecticida • TODOS EN HORTÍCOLAS HASTA LA FECHA con futuro registro para ornamentales

Parte EXTRACTOS VEGETALES

Cortesía de David Bernad

Extractos vegetales • ¿Qué son? • Productos a base de sustancias producidas por las plantas. • ¿qué hacen? • Pueden reforzar la fortaleza de la planta o repeler o suprimir al patógeno. • Eficacia: depende de muchos factores, no todos ellos controlados totalmente; es por ello que los resultados pueden ser variables, en función del estado del cultivo, las condiciones de extracción, la calidad de la planta de la cual se extrae la sustancia, etc.

•

Muchos pueden favorecer los mecanismos de defensa de las plantas, reforzando la pared celular, o con sustancias inhibidoras de los patógenos, sobre todo en condiciones de estrés (falta de agua o nutrientes, ataques fuertes de insectos, etc.).

¿Cómo actúan los extractos naturales en agricultura? � SANIDAD VEGETAL � Insectos y ácaros � Hongos � Bacterias � Nematodos � Inhibidores de la brotación � Adyuvantes � Herbicidas � BIOESTIMULANTES � “Plant biostimulants means a material which contains substance(s) and/or micro-organisms whose function when applied to plants or the rhizosphere is to stimulate natural processes to enhance/benefit nutrient uptake, nutrient efficiency, tolerance to abiotic stress, and crop quality, independent of its nutrient content.”

ESTRATEGIAS DE CONTROL � Control directo sobre la plaga o patógeno � Repelencia � Activación de mecanismos de defensa en las plantas: � Plant strenghthener

� Programa de tratamiento: Acción combinada con otros medios de defensa fitosanitaria

Ventajas frente a los fitosanitarios químicos � Multicomponente: Menor riesgo de generación de resistencias � Acción sinérgica de las distintas sustancias activas � Varias formas de actuación en un mismo producto: Formulaciones que incluyen más de un extracto vegetal.

Ejemplos • Aceite de Neem azadiractin (extracto de semillas de la planta Azadirachta índica) 3,2% autorizado en ornamentales herbáceos (insecticida de amplio espectro)

Control de Sphaeroteca fulginea (Sandía, melón)

Control de Meloidogyne incognita: Formulaciones esenciales

a

base

de

aceites

Conclusiones: • Los micros y sustancias botánicas son una herramienta viable en agricultura pero con escasez de registros en ornamentales • La agricultura moderna necesita soluciones en sanidad vegetal, y las sustancias biológicas y naturales son una de las alternativas • Es necesario un marco regulatorio adaptado y proporcional al tipo de producto.

Rizosfera: Relación planta­microorganismos Las plantas exudan entre el 35­40% de los azucares que producen, para que hongos, bacterias y protozoos se alimenten de ellos. A su vez estos microorganismos aportan elementos disponibles para la planta, antibióticos, y luchan por el espacio con otros microorganismos perjudiciales

3

•Nutrientes asimilables •Antibióticos •Competencia por el espacio Azucares 35­40%

1

Microorganismos: •Hongos •Bacterias •Protozoos

2

¿ Que ocurre en un manejo químico para las plantas?

==> Reducimos el entorno microbiológico de las plantas

¿ Que ocurre en un manejo químico para las plantas?

“El mantenimiento de la actividad microbiológica es la clave para un mejor rendimiento de la planta y un buen control de patógenos” Patógenos

BIOCONTROL Ornamentales y Viveros

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