Sus bajos costos, nulos residuos y la posibilidad de complementarse con la agricultura de precisión hacen que los semioquímicos ganen espacio en las estrategias de prevención contra plagas en los campos. Así lo explica el Dr. Owen Jones, un veterano de la industria global de estas tecnologías, en una charla con Redagrícola.

Consuelo Schwerter Téllez

Hay pocos enemigos más peligrosos para los cultivos que el chinche apestoso. Conocido por su nombre en latín como Halyomorpha halys, este insecto afecta tanto a especies frutícolas como hortícolas y causa pérdidas millonarias en campos de todo el mundo. Una de las maneras más efectivas para controlar esta plaga ha sido conocer su actividad sexual y ciclo reproductivo: en estado natural, la chinche apestosa emite un olor especial, basado en su feromona, y vibraciones para incitar el apareamiento. Los científicos han logrado replicar ambas características, con las que arman trampas que atraen una gran cantidad de estos insectos.

“Es una excelente combinación de vibración y productos químicos que funciona también para otros chinches; estoy seguro de que vamos a ver más de eso en el futuro”, dice el Dr. Owen Jones, entomólogo y consultor en Lisk & Jones, y destacado especialista en semioquímicos, productos microbianos, bioestimulantes y productos derivados de plantas. Para él, el mundo de las feromonas tiene todavía mucho espacio para desarrollarse y convertirse en el estándar del control integrado de plagas.

Originario de Gales, Owen Jones se ha hecho un nombre a nivel global en mecanismos de control biológico, como feromonas y extractos. En su trayectoria está el rol de responsable de la estrategia global de la firma de feromonas Surterra y fundador de AgriSense. Fue además presidente de la Asociación Internacional de Fabricantes de Biocontroladores (IBMA, por sus siglas en inglés) y cuenta con varias publicaciones científicas sobre la gestión integrada de plagas y transferencias de tecnologías en esta industria. Actualmente tiene la firma de asesoría Lisk & Jones, especializada en entomología, semioquímicos y protección de cultivos.

Dr. Owen Jones, especialista en semioquímicos, productos microbianos, bioestimulantes y productos derivados de plantas.

Según sus cifras, el uso de tecnologías de confusión sexual para protección de cultivos contra plagas avanza velozmente a nivel mundial. La cifra llegaba a 1,5 millones de hectáreas en el mundo que utilizaban estas tecnologías para el control de plagas en 2019 y crecerá a 3,0 millones en 2025.

“Ha estado creciendo de manera constante a lo largo de los años; desde 2002 hasta 2019, es casi un crecimiento en línea recta”, dice. Sus ventajas, además de su baja residualidad de químicos, son su bajo costo y la posibilidad de combinarlo con otras tecnologías, para que forme parte de lo que se conoce como agricultura de precisión en el control de plagas.

En materia de costos, en lo reciente ha habido una importante baja en el coste de los componentes activos de las feromonas. Ahora se pueden producir biosintéticamente utilizando enzimas, levaduras o bacterias en fermentadores en lugar de los tradicionales reactores químicos. Esto reduce significativamente el desenbolso necesario para la formulación de productos formulados y permite destinarlos a cultivos de gran superficie, como el maíz, la soja y el arroz. Para el Dr. Jones, lo anterior abrirá nuevas oportunidades para el desarrollo de estas herramientas a nivel global.

Ver artículo: «En México ya hay 24.000 hectáreas de maíz que usan feromonas para enfrentar al gusano cogollero»

Ver artículo: «Feromonas para maíz y otros cultivos extensivos: la apuesta de FMC para crecer en América Latina»

A través de dispositivos conocidos como puffers o difusores, las formulaciones de feromonas se liberan en dosis muy bajas, pero “suficientemente poderosas como para atraer insectos a grandes distancias, por lo que se pueden instalar cada 30 o 50 metros, y permanecerán activas, por lo menos, durante seis u ocho semanas”, explicó el Dr. Jones en una charla que realizó para Redagrícola durante las series de Bioestimulantes y Biocontrol.

FEROMONAS COMO DETECTORES DE PLAGAS

Las feromonas forman parte de las emisiones de químicos que usan los organismos vivos para comunicarse y que se conocen a nivel general como semioquímicos. Estos se pueden clasificar en dos grupos; los que se usan en las interacciones dentro de una misma especie y los que se utilizan en las interacciones entre diferentes especies. En el primer grupo se encuentran las feromonas, que benefician tanto al organismo que emite el mensaje o señal química como al que la recibe.

En las interacciones entre especies distintas son tres los productos que se pueden generar: kairomonas que benefician al receptor; alomonas, que benefician al emisor, y sinomonas, que generan un beneficio para ambas partes.

Estos semioquímicos son la base del cebo que utilizan trampas que, además de atrapar, permiten la detección temprana de la presencia de plagas. “Este tipo de herramientas es fundamental para saber en qué momento llega una plaga cuarentenaria a un campo y así tener mayores posibilidades de controlarla y erradicarla”, dice el Dr. Jones.

El uso de trampas con feromonas tiene la ventaja de detectar plagas incluso a niveles muy bajos de infestación. “La trampa está en el campo las 24 horas del día y lo monitorea continuamente; en cambio, las inspecciones visuales dependen de que la gente esté ahí, lo que sucede solo por un tiempo limitado. La trampa está presente todo el tiempo y permite detectar niveles muy bajos”, explica el entomólogo galés.

«La trampa está en el campo las 24 horas del día y lo monitorea continuamente; en cambio, las inspecciones visuales dependen de que la gente esté ahí, lo que sucede solo por un tiempo limitado»

Los sistemas de monitoreo también permiten mantener un registro de las aplicaciones de insecticidas y una buena programación de ellos. Por lo general, se implementan al comienzo de la temporada y cuando los insectos objetivos caen por primera vez, se calcula el tiempo que debe transcurrir para que los machos y las hembras se apareen, que las hembras pongan huevos y los huevos eclosionen. “Luego se aplica insecticida cuando hay larvas neonatales, un momento muy oportuno antes de que crezcan y causen daños”, dice el Dr. Jones.

Al mismo tiempo, lo anterior permite verificar la eficacia de los métodos de control de un campo, ya que, si el número de capturas se reduce considerablemente, “es evidente que las medidas de control han tenido éxito”, señala el Dr. Owen Jones.

En términos comerciales, cerca del 20% de las ventas mundiales de semioquímicos es en monitoreo. “Esto tiene un valor probablemente en torno a los US $100 millones en total; se está vendiendo una gran cantidad de señuelos en todo el mundo”, dice el Dr. Jones.

Una encuesta realizada en 2010 por Peter Witzgall y otros dos expertos en feromonas sexuales, arrojó que se utilizaban 20 millones de señuelos en el mundo. “Probablemente hoy en día estamos doblando ese número y nos encontramos cerca de los 40 millones de señuelos vendidos cada año para monitoreo”, dice Jones.

Su uso genera ahorros relevantes, según varios estudios. El destacado bioquímico y entomólogo, Walter Leal, especialista en feromonas hizo un estudio sobre cuánto se puede economizar gracias al uso de feromonas en el cultivo de cítricos en Brasil. Monitoreando la plaga Ecdytolopha aurantiana, calculó que en diez años han ahorrado US $1.200 millones solo en ese cultivo. “Por lo tanto, el impacto puede ser significativo”, explica el Dr. Jones, “a pesar de que los costes reales del propio sistema de monitoreo son relativamente bajos”.

SEMIOQUÍMICOS Y AGRICULTURA DE PRECISIÓN

Uno de los avances que presentan las tecnologías basadas en feromonas es justamente la que permite combatir la chinche apestosa o chinche marmoleada, combinando químicos y vibraciones. Se trata de trampas que se comercializan bajo la marca Shindo y desarrolladas por la firma italiana CBC Biogard. Se trata de una de las tantas innovaciones que se están haciendo junto al desarrollo de nuevas feromonas. Algunas, por ejemplo, utilizan mapas con geolocalización satelital (GPS), de manera de localizar al detalle la ubicación de cada trampa, lo que permite delimitar las zonas que cubren y saber dónde recoger el dispositivo una vez que deja de funcionar. Esto pues los puffers son herramientas de pequeño tamaño y fabricados principalmente de plástico por lo que se busca hacer más eficiente su recolección.

Además, estas herramientas permiten crear mapas de calor con la información específica de las zonas por las que se está moviendo la plaga y su densidad para saber dónde concentrar los esfuerzos para su control. Durante los últimos diez años, la teledetección también se ha desarrollado progresivamente y hoy en día se pueden encontrar varios sistemas de imágenes para el monitoreo. En pocas palabras, se puede conocer al detalle el número de insectos junto a cada trampa sin tener que ir físicamente a cada una de ellas.

“Ahora puedes comprar una trampa Delta con un atrayente de feromonas en su interior y una pequeña cámara que tomará fotos periódicamente de lo que hayas capturado”, dice el Dr. Jones. “El dispositivo enviará esa información a un lugar remoto donde la gente pueda evaluar el peligro que representa ese insecto en particular”.

Otra innovación que el entomólogo destacó en su presentación es una herramienta de la firma española Semios, que también consiste en la integración de una trampa con feromonas y sensores de temperatura en su interior. Como las polillas no salen cuando hay bajas temperaturas, el sistema se puede programar para apagarse cuando hay menos de 14 grados, para que no liberen feromonas cuando no es necesario y evitar la pérdida en el ambiente. “Puedo ver que en el futuro este vínculo entre la agricultura de precisión y las feromonas llegará mucho, mucho más lejos”, señala el Dr. Jones.

CONFUSIÓN SEXUAL O INTERRUPCIÓN DEL APAREAMIENTO

La tecnología de las feromonas es simple de explicar. Se basa en conocer el ciclo natural de los insectos. En ellos, la hembra libera un rastro olfativo que sirve de guía al macho para encontrarla, aparearse y generar descendencia. Para interrumpir este proceso, se utilizan dispensadores con feromonas que liberan el mismo compuesto que la hembra, por lo que el macho se confunde, no logra llegar a su potencial pareja y esta queda sin fecundar.

Representación de la ruta que sigue el macho en estado natural y la confusión que le genera la saturación de feromonas en el entorno.

A nivel mundial, existen muchas plagas que están siendo tratadas mediante el método de confusión sexual, como Lobesia botrana en uva, donde es el objetivo principal o Eupoecilia ambiguella, segunda plaga más importante de las uvas en Europa. Cydia pomonella es de gran interés en manzanas, así como Grapholita molesta en frutas de carozo. En cultivos hortícolas, el control de Tuta absoluta en tomates ha tenido un fuerte crecimiento en los últimos años. “Reduce espectacularmente las poblaciones al interrumpir el apareamiento dentro de túneles de polietileno y dentro de invernaderos”, señala el Dr. Jones.

En cuanto a la distribución mundial del uso de métodos de confusión sexual, Estados Unidos y Canadá alcanzan 520.000 hectáreas, en Europa alrededor de 530.000 hectáreas, Latinoamérica tiene cerca de 270.000 ha., mientras que Sudáfrica y el resto del mundo congregan cerca de 55.000 hectáreas.

Según datos de 2019, cerca de 1.500.000 hectáreas estaban siendo tratadas con métodos de confusión sexual. “todo un logro”, dice el Dr. Jones. “Ha estado creciendo de manera constante a lo largo de los años, desde 2002 hasta 2019, es casi un crecimiento en línea recta”. Además, las proyecciones a corto plazo también presentan un aumento pronunciado, y se espera que para 2025, cerca de 3 millones de hectáreas en todo el mundo estén siendo tratadas con métodos de confusión sexual.

Desde 2002 hasta 2019 se observa un crecimiento lineal del uso de métodos de confusión sexual, mientras que las proyecciones para 2023 y 2025 presentan números incluso más auspiciosos, que llegarían a cerca de 3 millones de hectáreas.

CRECIMIENTO DEL SECTOR IMPULSADO POR “LAS TRES R”

Dentro de los factores que han impulsado el sector, se pueden mencionar las tres R: Resistencia, Residuos y Regulación. La gestión de la resistencia es un punto clave del éxito de los métodos de confusión sexual, que están reemplazando a los químicos debido a que los agricultores se estaban quedando sin herramientas para controlar plagas, que adquirían cada vez más resistencia.

El interés por dejar cada vez menos residuos en el medio ambiente, también ha creado un escenario ideal para el desarrollo de las herramientas de confusión sexual. “Las feromonas están exentas de tolerancia, por lo que no es necesario realizar ningún análisis de residuos sobre su uso”, señala el Dr. Jones. Tanto productores como supermercados tienen estándares bastante estrictos sobre los residuos en los alimentos e incluso los niveles máximos de residuos de los supermercados suelen ser más altos que los exigidos por las autoridades, agrega el científico.

Las feromonas están exentas de tolerancia, por lo que no es necesario realizar ningún análisis de residuos sobre su uso

En cuanto a la regulación, se podría decir que tiene dos aristas; por un lado está el problema de que los productores han ido perdiendo herramientas para el control de plagas, debido a problemas como la resistencia y residuos, por lo que necesitan incorporar nuevas alternativas, y por otro lado, la gran mayoría de las autoridades reguladoras a nivel mundial han ido permitiendo que sea más fácil y menos costoso introducir productos biológicos en el mercado.

En palabras del Dr. Jones, Europa se está quedando atrás en aspectos regulatorios. “Las normas en Europa son más estrictas que en los Estados Unidos o en América Latina y por eso hay más productos de feromonas en esos mercados que en Europa. Los reguladores tienen que ser más flexibles y más proporcionados en términos de lo que piden”.

TECNOLOGÍAS DE LIBERACIÓN CONTROLADA

Dada su volatilidad, las feromonas deben ir “contenidas” dentro de algo que permita su liberación controlada. Dentro de estos mecanismos se encuentran los dispensadores de matriz sólida, los que consisten en un polímero en el que se ha mezclado y extruido la feromona, se cortan de una forma que sea sencillo unirlos al árbol y tiene una duración de 90 a 120 días.

Dispensador unido a la rama de un árbol.

Otro método son los sistemas de depósito, donde hay pequeñas bolsas o ampollas con un depósito de feromonas para ser liberadas prolongadamente. “Todo esto hay que aplicarlo a mano en el cultivo, lo cual es un poco incómodo, pero duran mucho tiempo, se colocan al principio de la temporada y siguen funcionando al final de ella”, dice el Dr. Owen Jones.

También existen las formulaciones de feromonas en microcápsulas, que permiten utilizar sistemas de aplicación por pulverización convencionales para colocarlas en el cultivo. Dentro de sus desventajas, explica el experto, se encuentra su corta duración, que no supera las tres semanas. “Es simplemente por la relación entre el área de superficie y el volumen de estas pequeñas microcápsulas, no se pueden incluir suficientes ingredientes activos para que duren más”.

Los últimos avances que presentó el Dr. Jones fueron los sopladores (puffers) o nebulizadores (misters), que son aerosoles que liberan las feromonas a intervalos de tiempo que se pueden determinar previamente. La principal ventaja de este mecanismo es que basta con dos o tres puffers por hectárea para producir una fina niebla de feromonas que gracias a la acción del viento se distribuye por los cultivos deseados.

LECCIONES APRENDIDAS

A lo largo de los años, los investigadores han ido trabajando en el uso de feromonas con herramientas y tecnologías cada vez más modernas y desarrolladas, que han permitido que su uso se vaya ampliando.

La experiencia ha demostrado que aplicar tratamientos en zonas amplias es mucho más eficiente y sostenible que realizarlo en parcelas o zonas pequeñas. “Esto se ha demostrado muchas veces y varios gobiernos han fomentado programas para aplicar tratamientos en zonas amplias”, dice el Dr. Jones.

Año a año se da un efecto de arrastre para la temporada siguiente, lo que se traduce en que al comienzo de cada campaña, la población de inicio es menor a la del año anterior y así sucesivamente. “Los beneficios ambientales de esto son enormes, pero rara vez se documentan, pero cuando se tiene esa información, da cuenta de la conservación del ecosistema, preservando especialmente a los polinizadores”.

Ciertamente aún existen limitaciones para aplicar los mecanismos de confusión sexual y un “problema” que señala el Dr. Jones es el movimiento de hembras grávidas que se aparean fuera de la zona tratada e ingresan a la zona de tratamiento y ponen sus huevos. “En poblaciones muy altas se dan encuentros aleatorios entre machos y hembras en los que no se necesitan feromonas porque hay demasiados insectos”.

PERSPECTIVAS DEL SECTOR A FUTURO

Debido a que su utilización es relativamente nueva, las feromonas cuentan con algunas limitantes, como las mencionadas recientemente. La confusión sexual en plagas de lepidópteros tiene mucho éxito y representa más del 80% de las ventas mundiales de feromonas. El gran desafío que se viene es pasar a otros órdenes de insectos, lo que conlleva retos químicos en cuanto a las diferentes exigencias de cada especie.

Los métodos de captura masiva que atraen y matan son bastante nuevos, pero deberían tener un crecimiento considerable en los próximos años. “La clave para su desarrollo será lograr atraer a las hembras y eliminarlas”, dice el Dr. Jones.

Para el científico, el uso de este tipo de herramientas impulsará la utilización de productos biológicos en el control de plagas y enfermedades. “Creo que el impulso es imparable y es evidente que está ocurriendo y mucha gente quiere adoptarlo”, indica. Todo lo anterior derivará en que el manejo integrado de plagas (IPM) se convierta en el estándar para la mayoría de los cultivos, lo que para el Dr. Jones es una “necesidad absoluta para lograr alimentos limpios”.

Un gran reto para el sector será el avance y modificación de las reglamentaciones respecto al uso de feromonas. A medida que los reguladores adopten un enfoque más proporcionado y enfocado en el riesgo más que en el peligro, estos productos van a ir aumentando y marcando su presencia en el mercado aún más.