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Producción masiva de Producción masiva de bioplaguicidasbioplaguicidaspara el control biológico de plagas y para el control biológico de plagas y

enfermedades. enfermedades.

Instituto de Investigaciones de SanidadVegetal. C Habana. Cubammarquez@inisav.cu

Dra María Elena Márquez Gutiérrez

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Estados Unidos B.tAlemania y Dinamarca BtBrasil, Colombia,Venezuela hongosRusia Bt y hongosCuba Bt y hongosChina Bt y hongosIndia Bt

Organización Internacional para el ControlBiológico 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)

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Definición de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), USASegún 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

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�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.

• 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

FAVORECEN A LOS BIOPLAGUICIDAS

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LIMITADO PARA HONGOS

Y VIRUS

ENSAYOS TOXICOLOGICOSLIC.BIOSEGURIDAD

COSTOS DE PRODUCCION

ALTOS

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-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: Tecnológicas

Virus: Costo de cría

Bacterias: Factibilidad económica

Nematodos Tecnologías

ESCALADO

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-Efectividad biológica de la cepa

- Mecanismo de acción

Posibilidad de producción masiva

PRODUCTO

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ETAPAS DE INVESTIGACIÓN EN EL DESARROLLO DE UN BIOPLAGUICIDAETAPAS DE INVESTIGACIÓN EN EL

DESARROLLO DE UN BIOPLAGUICIDA

CEPA…..TECNOLOGÍA DE REPRODUCCIÓN…..

RECOBRADO Y FORMULACIÓN…..PRODUCTOFINAL……...ALMACENAMIENTO…..APLICACIÓN…..

EFECTIVIDAD.

TIPO DEFORMULADO

PolvoSólido

Fluído concentradoSuspensión acuosa

TIPO DE PLAGA

Insecto defoliadorInsecto picador-chupador

Insecto perforadorAcaro

Hongo del sueloHongo del follaje

NematodoOtros

ETAPA DEL CULTIVOY DESARROLLO DE LA

PLAGA

CONTROLAR:Trasplante-desarrollo(período crítico)

ESTABLECER:Cosecha-post cosecha

MECANISMODE ACCIÓN

IngestiónPenetraciónTóxico

Combinaciones

PROPÓSITO

ControlEstablecimiento/epizootia

COMPATIBILIDAD EN CAMPO

Plaguicidas sintéticos (fungicidas)Plaguicidas bioquímicosOtros bioplaguicidasSistema de riegoPrácticas culturales

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TRICHODERMA

ESTRUCTURAS

Paecilomyces

lilacinus

Metarhizium

anisopliae

Lecanicillium

Beauveria bassiana

Primera especie reportada. Género CordicepsActualmente más de 700 especies Afectan diferentes grupos de insectos y ácarosMecanismo de acción por contacto Sólo se producen unas pocas especies

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•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

Cylas formicarius con Beauveria emergiendo en su superficie

Insecto

micosado por

Nomuraea

Insecto micosado

por Metarhizium

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

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El diseño de los

biorreactores y

sistemas de control

de los procesos

conllevan un alto

grado de desarrollo

Fermentación sumergida Fermentación fase sólida

Caros

Altamente reproducibles

Muy automatizados

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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.

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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.

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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

ConidiosSustratossólidos

Menos estables Más estable

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