Se encuentra usted aquí

La agricultura sostenible del siglo XXI: auge del control biológico y sistemas de producción integrada

     

    Actualmente la agricultura está basada en un sistema intensivo de producción que requiere un alto consumo de combustibles fósiles y el empleo masivo de fertilizantes y productos fitosanitarios. Así, según Naciones Unidas, la agricultura consume el 69% del agua potable, ocupa el 11% de la superficie terrestre (1,5 billones hectáreas, de las cuales el 50% es destinado a pastoreo para animales) y emplea el 11% del petróleo. No obstante, es creciente una mayor concienciación en materia de seguridad alimentaria y los consumidores demandan sistemas más sostenibles que preserven el medioambiente y la biodiversidad. Uno de los mayores desafíos radica en la reducción de riesgos e impacto de los productos fitosanitarios sobre la salud humana y el medioambiente mediante el uso de nuevas tecnologías englobadas en sistemas de producción integrada que reduzcan los residuos y minimicen el impacto medioambiental.

    Emilio Marín Manzano
    Ingeniero agrónomo. Emprendedor proyecto Control Biológico

     

    Es creciente una mayor concienciación en materia de seguridad alimentaria y los consumidores demandan sistemas más sostenibles que preserven el medioambiente y la biodiversidad

     

    TENDENCIAS EMERGENTES

    En los últimos años se han producido notables cambios encaminados hacia una agricultura más sostenible. Destacamos cinco tendencias principales:

    1. Auge del Control Biológico impulsado por el legislador

    La Unión Europea (UE) está impulsando una agricultura más sostenible a través de nuevas legislaciones entre las que destaca la Directiva 2009/128, la cual establece un marco para alcanzar un uso sostenible de los productos fitosanitari

    os. A finales de este año todos los países miembros deberán presentar Planes Nacionales encaminados a reducir su uso. Destaca el plan francés, “Ecophyto”, en el que se persigue la reducción del 50% de consumo de fitosanitarios en agricultura y espacios verdes para 2018. En Dinamarca existe otro plan, “Green Growth Action Plan”, que apunta a duplicar la superficie de agricultura ecológica en 2020. Se trata en ambos casos de planes ambiciosos, pero dan una idea clara sobre el cambio emergente. En Francia esperan conseguir una reducción del 20 - 30% mediante la transferencia de buenas prácticas agrícolas y conocimiento.

    2. Normativas más exigentes para el registro de productos fitosanitarios

    En las últimas dos décadas se ha producido una armonización a nivel europeo de la legislación referente al registro de esta serie de productos. Así, los registros nacionales pasaron a un registro único europeo, en el que se establecieron normas uniformes en cuanto a evaluación, autorización y comercialización dentro de la UE. En los últimos años se han caído centenares de materias activas, en particular insecticidas, debido en gran medida a su desfavorable perfil toxicológico y más de 1.000 materias activas han quedado reducidas a menos de 300.

    3. Reglamentos más estrictos en cuanto al Límite Máximo de Residuos (LMR) de plaguicidas

    Todos los alimentos para consumo humano o animal están sujetos por regulación a un contenido máximo de residuos de plaguicidas en su composición con el fin de proteger la salud.El LMR de plaguicidas en los alimentos se sitúa de manera general en 0,01 mg/kg y éste se ha venido reduciendo progresivamente durante los últimos años haciendo necesario el empleo de alternativas a los productos químicos. En muchos países las normativas limitan a cinco el número de materias activas que pueden ser detectadas en análisis multiresiduos e incluso los grandes grupos de distribución han establecido límites más exigentes. Por ello, los agricultores deben recurrir al empleo de tecnologías alternativas.

    No obstante, llama la atención que mientras en Europa se fijan las máximas restricciones y rigurosos controles en materia de seguridad alimentaria no se apliquen ningún LMR para productos agrícolas provenientes de fuera de la UE.

    4. Auge de los Sistemas de Producción Integrada

    El concepto de Producción Integrada ó IPM (Integrated Production Management) comenzó en Estados Unidos hace más de 20 años y se ha ido extendiendo progresivamente. Se trata de una aproximación amplia para un control de plagas y enfermedades mediante técnicas que persiguen el menor impacto medioambiental y mantener a estas por debajo del umbral en el que sus efectos puedan resultar ser devastadores para los cultivos. Diferentes técnicas son contempladas: control biológico; control químico; prácticas culturales (por ejemplo, mecánicas); rotaciones de cultivos; tratamientos de semillas; variedades resistentes; empleo equilibrado de la fertilización; gestión eficiente del riego; monitoreo de plagas y depredadores; conservación de la fauna auxiliar, etc.

    IPM acepta niveles tolerables de plagas, no persigue el 100% de control. A partir de 2014, con la Directiva 2009/128, IPM será obligatoria en la UE.

    5. Auge de la Agricultura Ecológica

    Según FiBL (Instituto de investigación de Agricultura Ecológica de Suiza) la superficie de áreas cultivadas bajo agricultura ecológica supera los 30 millones de hectáreas, frente a por ejemplo más de 100 millones hectáreas de cultivos transgénicos. En estas cifras más del 50% de la superficie corresponde a áreas dedicadas a pastoreo ó bosques sin cultivar y supone menos del 1% del área agrícola cultivable. Debido a ello, el potencial de crecimiento es enorme, y en mercados maduros es uno de los pocos segmentos que crece hoy en día. Según la consultora BCC Research, en 2009, el mercado de productos orgánicos representó 55 billones de $ liderados por Europa, Estados Unidos y Australia.

    AUGE DE LA BIOTECNOLOGÍA, MÁS ALLÁ DE LOS CULTIVOS TRANSGÉNICOS

    La biotecnología ha desarrollado un gran número de estrategias que pueden ser empleadas en agricultura y estas no se limitan a los organismos modificados genéticamente.

    Y, como casi siempre, el conocimiento tiene raíces antiguas. Por ejemplo, en 1835 se determinó que el problema que afectaba al gusano de seda era el hongo Beauveria bassiana que actualmente se emplea como medio de control de determinadas plagas (trips, mosca blanca, pulgones, cochinillas, etc.). En 1878, en Rusia se descubrió que el hongo Metarhizium anisopliae controlaba la larva del escarabajo de la remolacha. Actualmente, se emplea para control de insectos del suelo. A principios del siglo XX un bacteriólogo japonés descubrió una bacteria, Bacillus thurigiensis, y en 1911 una empresa alemana descubrió su efecto insecticida siendo en 1922 cuando se empleó como insecticida por primera vez. En 1930 otro hongo muy conocido para el control de hongos patógenos del suelo, Trichoderma sp., fue ya utilizado.

    Dentro de las nuevas tecnologías encaminadas hacia una agricultura más sostenible destaca el Control Biológico que se basa entre otras en el empleo de las siguientes tecnologías:

    1. Microorganismos
     

    Paecilomyces lilacinus. Trichoderma harzianum. Azotobacter vinelandii. Bacillus megaterium

    De las 23 divisiones principales de la vida sólo tres (animales, plantas y hongos) pueden ser observados por los ojos humanos. Los microbios aportan más del 80% de la biomasa y nuestra dependencia de ellos es total ya que purifican el agua, procesan desechos, convierten los alimentos en azúcares y polisacáridos útiles, combaten microbios foráneos, fijan Nitrógeno atmosférico y lo convierten en nucléotidos y aminoácidos, etc. Queda de manifiesto la grandeza de lo pequeño.

    Dentro de los microorganismos están incluidos bacterias, hongos, virus, nematodos y protozoos principalmente. Generalmente, se caracterizan por su escasa toxicidad sobre otros organismos presentes en el ambiente y por ser manejables para ser tratados industrialmente, es decir, cultivados en masa, envasados, almacenados y comercializados como otros productos convencionales.

    A nivel agrícola, tanto las bacterias como los hongos tienen un modo de acción complejo en el que destacan los siguientes mecanismos: antibiosis (exudación de sustancias tóxicas que actúan a concentraciones muy bajas); competencia por nutrientes o nicho ecológico; parasitismo (utilización del patógeno como alimento por su antagonista) y depredación (el antagonista se alimenta de materia orgánica entre la que se encuentra el patógeno).

    Destacamos una bacteria gram +,Bacillus thurigiensis (Bt), anteriormente citada. Se trata del organismo entomopatógeno de Control Biológico que ha alcanzado mayor éxito a nivel comercial en agricultura. Las endotoxinas de Bt tienen efecto insecticida sobre Lepidópteros, Coleópteros y Dípteros. La tecnología Bt de los cultivos transgénicos es posible gracias a esta bacteria de la familia Bacilaceae. Otras bacterias relevantes son Bacillus subtilis, empleada para el control de hongos patógenos del suelo, Botrytis sp., royas, etc.; Bacillus pumilus (oidio, royas, etc.). Y entre algunos de los hongos más relevantes se encuentran los siguientes: Beauviera bassiana (Coleópteros), Trichoderma sp. (hongos patógenos del suelo), Verticillium lecanii (áfidos, Tisanópteros, mosca blanca, etc.), Paecilomyces lilacinus (nematodos), Metarhizium anisoplinae (Homópteros), etc.

    También existen bacterias rizosféricas, las cuales habitan el sistema radicular de los cultivos, y aparte de estimular el crecimiento vegetal mediante la síntesis de fitohormonas, vitaminas, ácidos orgánicos, etc. se emplean como biofertilizantes ya que se caracterizan por fijar Nitrógeno atmosférico (Azotobacter vinelandii), solubilizar Fósforo (Bacillus megaterium) y movilizar Potasio (Frateuria aurantia), Hierro (Thiobacillus ferrooxidans), Zinc (Thiobacillus thioooxidans) y otros micronutrientes. Estas bacterias permiten reducir las dosis de fertilizantes convencionales y minimizar los problemas asociados a la contaminación de nitratos que suponen un grave problema medioambiental.

    2. Extractos vegetales

    De las plantas prácticamente se aprovecha todo, desde las hojas hasta las semillas, y un gran número de especies tienen aplicaciones a nivel agrícola. Entre algunos ejemplos citamos los siguientes: timol (acaricida); ajo y eugenol (nematicida); cítricos y té (oidio); algas (bioestimulante); Derris Indica (acaricida); Annona squamosa (lepidópteros); etc.

    Uno de los extractos más ampliamente estudiados es el aceite de neem, cuya sustancia activa, azadiractina, contiene más de 20 limonoides y presenta acción insecticida para el control de pulgón, mosca blanca, algunos trips, cochinillas, etc. El neem (Azadirachta indica juss.) es el árbol milenario empleado en la medicina tradicional hindú (aryuveda). Como sucede con otros extractos vegetales, el aceite se extrae del mesocarpio de la semilla mediante una extracción en frío y se formula en forma de suspensión concentrada tras una destilación de los componentes activos.

    La clave de los extractos vegetales radica en la identificación de los compuestos (terpenoides, flavonoides, limonoides, etc.) con efecto insecticida, fungicida o nematicida, mediante la separación y purificación por cromatografía en capa fina (TLC) y líquida de alta presión (HPLC). Y, a diferencia de un producto fitosanitario que presenta una única materia activa aislada y con la máxima pureza, los extractos vegetales contienen un número amplio de sustancias beneficiosas lo que le confieren un modo de acción amplio y eficaz.

    3. Enemigos naturales: depredadores y parasitoides

    Según IOBC (International Organization for Biological Control) más de 170 especies de enemigos naturales son producidos regularmente para controlar más de 100 plagas. La suelta de insectos beneficiosos es una técnica creciente y cada vez cobra más importancia que los productos empleados en protección de cultivos respeten la fauna auxiliar. En este caso se emplean insectos que resultan ser depredadores (se alimentan de otros insectos) o parasitoides (viven o se desarrollan en el interior del insecto) del insecto plaga que se quiere combatir. Y, las especies utilizadas son muy diversas destacando entre otras: Phytoseiulus persimilis y Ambliseius swiski (ácaros fitoseidos depredadores de araña roja); orius (chinche depredador de pulgones, ácaros, huevos de lepidópteros y de adultos de trips); otros heterópteros, como miridos y antocoridos; Eretmocerus mundus y Encarsia Formosa (parasitoides de mosca blanca); Aphidius colemani y Aphelinus mali (parasitoides de pulgones).
     

    Depredadores de Pulgón: Adulto de Coccinella septempunctata L., adulto y larva de Orius laevigatus y larva de Aphidoletes aphidimiza, de izquierda a derecha

    Otro ejemplo de éxito del uso de enemigos naturales como herramienta para el control de plagas es el coccinélido Coccinella septumpunctata, conocido como "mariquita de siete puntos". Es una especie muy común que presenta una amplia distribución geográfica y que se trata de una voraz depredadora de una de las plagas que causa más problemas en agricultura ecológica, el pulgón.

    Un debate muy interesante gira en torno al Convenio de Biodiversidad Biológica (CBD) por el cual los países tienen derechos soberanos sobre sus recursos genéticos. Así, existen acuerdos que regulan el acceso a estos recursos y se establece el reparto de los beneficios. En el caso de Control Biológico, en donde los beneficios económicos son muy reducidos comparados por ejemplo con los generados por la industria farmacéutica, existe un intenso debate ya que este convenio podría limitar el desarrollo de esta tecnología.

     4. Feromonas

    Otra línea de productos en auge y con enormes oportunidades son las feromonas, las cuales son clasificadas como semioquímicos y en las que la comunicación entre individuos es intraespecífica. Existen diversos tipos: agregación, sexual, alarma, etc. Una de las grandes ventajas de las feromonas es que son selectivas y sólo se dirigen a la especie objetivo. En agricultura predominan las feromonas sexuales y se presentan en un difusor dentro de una trampa. Existen tres grupos principales:

    Monitoreo: Se colocan un número definido de trampas para determinar el nivel de población y definir el momento de comenzar a realizar los tratamientos.

    Captura masiva: Mayor número de trampas son empleadas y con ello se consigue reducir la población. Esta tecnología tiende al sistema “Attract & Kill” (Atraer y Matar) y consiste en incorporar un insecticida a una dosis muy reducida. Esta es la tecnología predominante que se utiliza para el control de la mosca de la fruta en cítricos y frutales de hueso (Ceratitis capitata).

    Confusión sexual: El acoplamiento entre los machos y las hembras de la especie nociva es evitado consiguiéndose la reducción del desarrollo de las poblaciones. Es la tecnología que se ha impuesto en España para el control de la polilla del racimo en viña (Lobesia botrana) o para el control de Cydia pomonella en manzano.

    EL FUTURO DE LA AGRICULTURA SOSTENIBLE PASA POR EL CONTROL BIOLÓGICO AUNQUE AÚN QUEDA MUCHO CAMPO POR DESARROLLAR

    El tamaño de la industria de Control Biológico supera los 2 billones de $ según BCC Research, es decir, un 4% de la facturación de la industria de fitosanitarios en 2011 (42 billones de $). Se estima que dependiendo de cada país puede suponer entre 1 – 5% del mercado aunque con tasas de crecimiento de dos dígitos anuales y con perspectivas de superar 4 b$ en 2014. Según fuentes del sector, en 2020 podrían alcanzar los 10 b$.

    Se trata de una industria muy fragmentada y atomizada, con empresas pequeñas, muchas de ellas puestas en marcha por científicos o profesores de Universidades y en otros casos resultado de “spin off” de centros de investigación oficiales.

    Las ventajas de control biológico frente a otras alternativas se pueden resumir en las siguientes:
     

    • Óptima toxicología al ser biodegradables, no ser cancerígenos ni mutagénicos. Por ello, presentan menor riesgo medioambiental, sin daño para la fauna acuícola y terrestre, ni para la salud humana.
    • Cero residuos y sin plazos de seguridad. Por ello, el agricultor puede entrar en el campo a tratar antes de la cosecha sin ninguna limitación.
    • Selectividad, es decir sólo afectan a la especie objetivo.
    • Diverso y complejo modo de acción a través de síntesis de metabolitos, toxinas, antagonismo, competencia, etc. lo que provoca que sea más difícil la aparición de resistencias.
    • Respeto de la fauna auxiliar y conservación del equilibrio ecológico.

    No obstante, hay aspectos que ralentizan su introducción y desarrollo, entre los que destacan:

    • Existe mucho desconocimiento y falta investigación y desarrollo sobre este tipo de productos.
    • Baja fiabilidad y consistencia en la calidad de los productos. En los últimos años en algunos países se han introducido muchos productos de baja calidad y dudosa procedencia.
    • Lento modo de acción y falta del efecto de choque y rapidez que muestran algunos productos fitosanitarios.
    • Baja compatibilidad con dificultades en las mezclas que realizan generalmente los agricultores.
    • Reducida fecha de caducidad de determinadas formulaciones a base de microorganismos (p.e. 6 meses para determinados hongos y bacterias).
    • Influencia de factores bióticos y abióticos: presencia de otros organismos, pH, temperatura, humedad, desecación o radiación ultravioleta afectan a la eficacia de las aplicaciones.
    • El proceso de registro en la UE es extremadamente complejo, requiere inversiones económicas elevadas y puede llegar a demorarse por varios años. Debido a estos factores y al haber incluido estas soluciones en la misma directiva que los productos fitosanitarios se han creado barreras de entrada que además obstaculizan la creación de un mercado transparente.
    • Las gravísimas dificultades económicas por las que atraviesa el campo español actualmente, causado en gran medida por los bajísimos precios en origen en comparación con los precios finales de los consumidores, complica la aceptación de estas nuevas tecnologías ya que la rentabilidad de muchas explotaciones agrarias es negativa.

    REFLEXIONES FINALES SOBRE EL CAMBIO EMERGENTE HACIA UNA AGRICULTURA SOSTENIBLE

    1. SÍ es posible una agricultura más sostenible, sin residuos y respetuosa con la salud humana, medioambiente y trabajadores. Es importante que la agricultura se diriga hacia un control integrado en el manejo de plagas y enfermedades y que los agricultores tengan a su disposición distintas herramientas, reguladas minuciosamente por el legislador en cuanto a toxicología y residuos.

    2. Sin embargo, nos queda mucho por hacer y nuestro desconocimiento es enorme. Resulta vital la transferencia de buenas prácticas agrícolas y de conocimiento, y en particular, en biotecnología y nuevas soluciones en Control Biológico. Y, haciendo referencia al libro de Carl Sagan, Los dragones del Edén, en el que citando al matemático Jacob Bronowski remarca: “Ciencia no es más que una palabra latina que significa conocimiento y nuestro destino es el conocimiento”. En este caso en soluciones que nos encaminen hacia una agricultura más sostenible.

    3. TODOS podemos colaborar y promover una agricultura más sostenible mediante pequeñas acciones como la compra a productores locales, consumo de productos ecológicos, participación en grupos de consumo, huertos urbanos, etc. Individualmente podemos participar en este cambio.

    Fuente: http://www.madrimasd.org/informacionIdi/analisis/analisis/analisis.asp?id=52063


    Instituto Chileno de Permacultura