Protección de Cultivos. Rafael Laborda Cenjor ... - Crop protection
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Protección de Cultivos. Rafael Laborda Cenjor
Hortofruticultura y Jardinería. Explotaciones Agropecuarias
TEMA 1. BASES DE LA PROTECCIÓN DE CULTIVOS
1. DEFINICION Y CONCEPTO DE PROTECCION DE CULTIVOS.................... 2
2. OBJETO DE LA PROTECCIÓN DE CULTIVOS............................................. 4
2.1. LOS AGENTES NOCIVOS ..................................................................... 5
2.2. MEDIOS DE EVALUACIÓN Y DE CONTROL ........................................ 8
2.2.1. La definición del problema: evaluación............................................... 8
2.2.2. Desarrollo de la solución.................................................................. 14
2.3. INTEGRACIÓN EN EL CULTIVO. LA LUCHA INTEGRADA................. 20
3. DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MATERIA............................................. 23
3.1. Del nacimiento de la agricultura al siglo XV .......................................... 23
3.2. El punto de inflexión: la Edad Moderna................................................. 24
3.3. El siglo XIX: los fundamentos de la agricultura ..................................... 24
3.4. El siglo XX: la agricultura industrializada............................................... 25
4. EJERCICIOS PRÁCTICOS .......................................................................... 28
5. TRABAJOS PRÁCTICOS............................................................................. 32
6. OBSERVACIÓN ........................................................................................... 33
1
1. DEFINICION Y CONCEPTO DE PROTECCION DE CULTIVOS.
Los profesores Diehl, Mateo y Urbano (1978) definen a la Agricultura como "arte
de obtener del suelo, conservando su fertilidad, el máximo aprovechamiento". El estudio
de la agricultura lo realiza la Agronomía. Esta puede definirse como " la ciencia que
estudia tanto los factores que condicionan la producción animal o vegetal como las
técnicas que se emplean para obtenerla".
Desde la aparición de la agricultura, el hombre ha intentado con los medios
disponibles, mejorar el rendimiento de su actividad agrícola. Así, si situamos la actividad
agraria dentro de la red trófica (ver figura 1), veremos que para maximizar la cantidad y
calidad de biomasa en el nudo de los productores primarios (cultivos vegetales), pueden
seguirse dos vías muy distintas:
1. Optimización del aprovechamiento de energía solar (mejora de la propia planta,
adecuación del medio biótico o abiótico para elevar la asimilación fotosintética, etc.)
2. Reducción de las pérdidas económicas que determinados agentes ocasionan a
los cultivos o sus productos.
Aunque es muy difícil delimitar las áreas, ya que muchas veces están
interrelacionadas, se puede decir que las ciencias agrícolas como la Fisiología y Mejora
Vegetal, desarrollan la primera estrategia, mientras que para la segunda, la Entomología
Agrícola, la Patología Vegetal y la Malherbología, unen sus esfuerzos en el área común
de la Protección de Cultivos, tratando de limitar las posibles pérdidas.
Desde el punto de vista meramente biológico estas pérdida vienen ocasionadas
primeramente por todas aquellas especies vegetales que compiten con el cultivo: flora
adventicia, y después por los consumidores primarios: fitopatógenos y fitófagos que
reducen el rendimiento.
La Protección de Cultivos englobaría en su acepción más amplia, el estudio de
todas aquellas causas, fundamentalmente biológicas, que producen la pérdida o
disminución en la producción vegetal, cómo actúan dichas causas y cómo evitar o
disminuir sus efectos.
2
Por lo tanto, la Protección de Cultivos engloba cuatro grupos de agentes
causantes de pérdidas en los cultivos y cosechas:
1. Fitófagos que viven sobre los cultivos y cosechas y precisan de ellos para llevar
a cabo alguna de sus funciones vitales (alimentación, reproducción, refugio, etc.). Cuando
sus daños concluyen en pérdidas económicas para el hombre, los fitófagos reciben el
nombre de plaga.
2. Fitopatógenos que son causantes de enfermedad en las plantas.
3. Plantas adventicias que son plantas vasculares que crecen en el espacio
destinado al cultivo, compitiendo con él por varios recursos (nutrientes, luz, espacio, agua,
etc.) y afectan a su producción. Si a las adventicias añadimos aquellas plantas que
ejercen su acción nociva para los cultivos desde los bordes de las parcelas -plantas
ruderales- nos estaremos refiriendo a las "malas hierbas".
4. Fisiopatías que son desórdenes y anomalías en la fisiología de la planta
producidos normalmente por factores ecológicos de naturaleza abiótica.
Es muy importante diferenciar el concepto de daño del de enfermedad, ya que esto
nos va a marcar el objeto de estudio de la Entomología Agrícola y la Patología Vegetal.
Enfermedad es un proceso, causado por una acción continuada con efectos
deletéreos para el sistema viviente y resultante en la producción de síntomas. A los
agentes que provocan enfermedades los denominamos patógenos y son objeto de la
Patología Vegetal.
Daño es un proceso, causado por una acción no continuada o esporádica, y que
suele ser traumática para el vegetal. A los agentes causantes de daño los denominamos
fitófagos y son objeto de la Entomología Agrícola.
Por lo tanto los agentes nocivos de los cultivos son estudiados por la Patología
Vegetal, la Entomología Agrícola y la Malherbología dentro de la Protección de Cultivos.
Podríamos pensar por tanto, que la Protección de Cultivos no es más que la suma de
estas tres disciplinas. Sin embargo la Protección de Cultivos cobra entidad propia en
cuanto consideramos que la lucha contra las distintas afecciones debe abordarse de una
manera conjunta e integrada.
3
antagonismo
sinergismo
flujo de energía
NUDO PRODUCTORES
Figura 1. Esquema simplificado de las relaciones tróficas en un ecosistema agrícola.
2. OBJETO DE LA PROTECCIÓN DE CULTIVOS
La Protección de Cultivos estudia a los organismos susceptibles de producir daños
o enfermedades en las plantas cultivadas, y fisiopatías lesivas para el vegetal. Estos
redundan en pérdidas económicas para el agricultor, y por tanto será también objeto de la
Protección de Cultivos el conocimiento y evaluación de estas pérdidas, y de los medios de
control necesarios para evitarlas. Por último debemos tener en cuenta que todo ésto se
produce en un contexto que es el ecosistema agrícola de manera que debemos integrar
los medios de control contra los diferentes agentes nocivos entre sí y con el resto de
factores que afectan al cultivo.
ESPECIE
CULTIVADA
NUDO CONSUMIDORES PRIMARIOS
SAPRÓFAGOS FITOPATÓGENOS
otros
microorganismos
fitopatógenos o no
NUDO CONSUMIDORES SECUNDARIOS
4
SOL
depredadores
parásitos
FITOFAGOS
OTRAS SPP. :
Adventicias
Ruderales
Espontáneas
otros
fitófagos
depredadores
parasitoides
entomopatógenos
En este apartado se abordarán, a fin de centrar el objeto de la materia, tres
aspectos, la identidad de los principales grupos de agentes nocivos que atacan a las
plantas cultivadas, los distintos medios de evaluación y de control de estos agentes y por
último la integración de estos medios en el agroecosistema.
PROTECCIÓN
DE
CULTIVOS
Figura 2. Esquema de los aspectos que trata la Protección de Cultivos
2.1. LOS AGENTES NOCIVOS
1.AGENTES NOCIVOS
2.EVALUACIÓN
Y CONTROL
3.INTEGRACIÓN EN
EL CULTIVO
Lógicamente el primer paso en la resolución de un problema es la identificación del
posible agente causante y esto no sólo desde una postura meramente taxonómica sino
también desde el conocimiento de las características biológicas del agente nocivo.
5
a.principales grupos
b.objeto de estudio
a.medios de evaluación
b.métodos de control
PRINCIPALES
GRUPOS DE
AGENTES
NOCIVOS
FITOFAGOS
PATÓGENOS
ADVENTICIAS
fungicidas inhibidores de la síntesis del ergosterol.
6
ARTROPODOS
Insectos, Arácnidos,
Miriápodos, Crustáceos
MOLUSCOS
CORDADOS
HONGOS
BACTERIAS
VIRUS
Figura 3. Principales grupos de agentes nocivos
NEMATODOS
En un primer acercamiento, la Protección de Cultivos estudia la anatomía y
morfología de estos organismos, siempre buscando la relación entre las estructuras de los
organismos y su incidencia en la planta.
La FISIOLOGÍA explica los mecanismos de crecimiento de las células y su
integración en tejidos, órganos e individuos. Una faceta de la fisiología es el
comportamiento, y la disciplina que se ocupa de su estudio es la ETOLOGIA. Trata de los
procesos que ponen en contacto al animal con el medio ambiente, permitiéndole evaluar,
responder y adaptarse, o bien modificar o seleccionar su hábitat particular.
El conocimiento de la fisiología de los organismos será de gran ayuda para
comprender algunos de los métodos de control. Así el conocimiento del sistema nervioso
o los procesos hormonales de los insectos es necesario para comprender el mecanismo
de acción de los fosforados o los reguladores de desarrollo, el conocimiento de que
bacterias y Oomicetos no sintetizan esteroles nos permite prever su insensibilidad a los
Por otra parte es fundamental conocer el comportamiento de los distintos
organismos. En el caso de los artrópodos esto se traduce principalmente en los distintos
hábitos alimenticios y nichos ecológicos que ocupan los distintos estados de desarrollo.
En el caso de los patógenos los diferentes procesos de infección. Si a esto unimos como
afectan los factores ambientales a los procesos mencionados, (fundamentales en el caso
de las enfermedades) estaremos en el camino adecuado para establecer cuales son los
métodos de control adecuados a cada caso.
Por último debemos señalar que los diferentes agentes nocivos actúan en muchos
casos sinérgicamente (pulgones-virus, nematodos-fusarium, ) y sometidos a diversos
tipos de antagonismo y predación por otros seres vivos, en situaciones cambiantes a
través del tiempo.
Las enfermedades producidas por virus ilustran perfectamente este extremo. Para
que una epidemia pueda desarrollarse, es necesaria la presencia simultánea de plantas
infectadas (fuentes de virus), plantas receptivas (huéspedes) y de pulgones, trips, etc.
(vectores) que transporten el virus. La EPIDEMIOLOGÍA que tiene por objeto el estudio de
la evolución de la enfermedad en el tiempo y en el espacio es una rama multidisciplinar
por excelencia. En este caso se fundamenta en un conocimiento profundo del virus, de la
planta huésped y de los vectores, para concentrarse en las relaciones existentes entre
estos tres componentes y el medio ambiente.
La temperatura (uno de los factores ambientales) por ejemplo, afecta a la
intensidad de vuelo de los pulgones, la tasa de multiplicación de los virus y la fisiología de
la planta que a su vez influye sobre el desarrollo del virus y de los vectores.
Como vemos para enfocar la estrategia adecuada tendremos que hacer la síntesis
entre los conocimientos de Entomología, Virología y Fitotecnia.
7
OBJETO DE
ESTUDIO
Figura 4. Esquema del estudio de los agentes nocivos
2.2. MEDIOS DE EVALUACIÓN Y DE CONTROL
Básicamente la Protección de Cultivos consiste en el ejercicio práctico del control
de plagas y enfermedades en la forma más eficiente y económica y menos perturbadora
del medio ambiente que sea posible. En la atención de cualquier problema existen dos
procesos básicos:
a. La definición del problema b.
El desarrollo de la solución
ANATOMIA MORFOLOGIA
identificación, diagnóstico
FISIOLOGIA
ciclo vital, comportamiento
ECOLOGIA
2.2.1. La definición del problema: evaluación
Es extremadamente difícil e ineficiente tratar de solucionar algún problema sin
definirlo adecuadamente. Dentro del contexto de la Protección de Cultivos, la evaluación
de pérdidas representa parte del proceso de definición (posterior al de la determinación
del agente productor de éstas pérdidas); por lo tanto se considera como un componente
fundamental en cualquier programa de protección vegetal.
8
Influencia del medio abiótico:
- factores climáticos
- factores edaficos
......
Relación con el medio biótico:
- antagonistas, sinergistas
- plantas huésped
El concepto de nocividad
Cuando hablamos de agentes nocivos estamos refiriéndonos a aquellos
organismos que potencialmente pueden causar una pérdida económica intolerable para el
cultivo. De hecho es un concepto que puede ser ambiguo y que es posible concretar sólo
ante situaciones concretas.
El estudio de la nocividad de un agente nocivo reposa sobre tres puntos:
1.Conocimiento de la dinámica del cultivo (fenología, comportamiento, reparto de
la materia seca, rendimiento,...)
2.Ciclo biológico (dinámica poblacional) del agente nocivo (fenología,
comportamiento, distribución en el espacio y el tiempo, tabla de mortalidad,...)
3.Combinar la dinámica del cultivo con la del agente nocivo (problemas de
coincidencia entre la fase sensible del cultivo y la fase agresiva del agente nocivo,
compensación del daño producido en parte del vegetal, flujo de energías, modelización,..).
EVALUACION
VALORACION
NOCIVIDAD
TOMA DE
DECISIONES
METODO DE
MUESTREO
Figura 5. Definición del problema
9
Dinámica del cultivo
Fenología, rendimiento,...
Dinámica del fitófago
Fenología, comportamiento,
distribución en el espacio y tiempo,
Interacción cultivo-fitófago
Coincidencia entre la fase sensible
del cultivo y la fase agresiva del
fitófago, modelización,...
Con las conclusiones de este estudio se sabrá cuanto y cuando el cultivo es
sensible a la acción del agente nocivo y se podrá decidir la manera de continuar el
estudio. Muy a menudo se considera nocivo un fitófago o un patógeno porque causa daño
al cultivo aunque a tal daño no corresponde una pérdida de rendimiento.
Por otra parte, en algunos casos un fitófago puede producir una acción benéfica
sobre el cultivo como ha sido observado para los pulgones ya que la melaza que
producen es un alimento para determinados insectos útiles.
Las plantas adventicias consideradas desde antiguo como elementos indeseables
sin paliativos, se sabe en la actualidad que cumplen en muchos casos un papel
importante como refugio de insectos auxiliares o como limitante de la difusión de
enfermedades (caso de Oxalis sp en cítricos).
Evaluación de pérdidas y toma de decisiones
En las últimas décadas se han desarrollado múltiple teorías y conceptos
relacionados con la evaluación de las pérdidas y con la toma de decisiones.
La terminología usada es variable y en muchos casos para expresar el mismo
concepto entomólogos y patólogos, utilizan términos distintos. Por lo tanto vale la pena
realizar una pequeña revisión de términos utilizados en la evaluación de pérdidas.
• Agente nocivo: cualquier organismo que perjudique al cultivo (harmful organism)
• Cosecha: producción mensurable del cultivo, de valor económico (yield)
• Daño: cualquier síntoma visible y mensurable causado por un agente nocivo
(injury)
• Pérdida de cosecha: cualquier reducción en la cantidad o calidad de la cosecha
(damage, o crop loss)
• Pérdida económica: la reducción en la rentabilidad económica por unidad de
superficie, producida por los agentes nocivos (loss)
El daño puede convertirse en pérdida de cosecha, y ésta en pérdida económica,
pero no necesariamente, ya que los mecanismos de los precios pueden interferir.
La densidad poblacional de los agentes nocivos puede ser determinada
directamente mediante un sencillo conteo (insectos, ácaros, nematodos...) o
indirectamente mediante la evaluación de síntomas (patógenos foliares,...).
10
Una serie de funciones relacionarán al daño con la pérdida de cosecha, ésta con
las pérdidas económicas y finalmente estas últimas con el coste de la intervención.
Conforme vayamos haciendo más compleja la ecuación más variables intervendrán y
menos exactitud podremos obtener de ellas.
El desarrollo de la teoría del manejo integrado de plagas ha sido un gran avance
para la investigación en la toma de decisiones y los conceptos desarrollados como umbral
de tratamiento y otros forman parte de la terminología actual.
DAÑO
PERDIDA DE
COSECHA
PERDIDA
ECONOMICA
11
Area de la
Biología
Area de la
Economía
Figura 6. Relación entre daño, pérdida económica y pérdida de cosecha.
Sin embargo en el campo de la patología el planteamiento ha sido distinto, las
investigaciones conducentes a la toma de decisiones se han basado más en las
condiciones ambientales que en las densidades poblacionales de los agentes nocivos.
Ralph Baker (Tello 1984) propone la siguiente expresión para cuantificar la gravedad de
una enfermedad:
Gravedad de la enfermedad = (inóculo potencial x receptividad del hospedante)
El inóculo potencial estará determinado por la "densidad del inóculo" y su
"capacidad" (efecto del medio ambiente sobre la energía disponible para la colonización).
La receptividad del hospedante estaría ligada a su propia sensibilidad
(determinada genéticamente) y a la predisposición del hospedante, ligada al medio
ambiente; de manera que la fórmula desarrollada quedaría:
Gravedad enfermedad =
(densidad inóculo x capacidad) x (sensibilidad x predisposición)
Posiblemente sea en las enfermedades de los cereales donde se han dado los
avances más importantes. Un ejemplo lo tenemos en el cultivo del trigo en Holanda: la
elección del trigo de invierno es desde el punto de vista productivo mucho más ventajosa
que el trigo de primavera. Sin embargo el trigo de primavera constituye una elección
segura que es tomada sólo en el caso de que un otoño lluvioso haga imposible la siembra
del trigo de invierno. La siguiente decisión del agricultor es qué cultivar sembrar. Los
cultivares de invierno más fuertes, que son resistentes a muchas enfermedades, no son
necesariamente los más productivos. Esta decisión que se toma una vez cada año, es
calificada como de pre-siembra o estratégica, para diferenciarla de las de post-siembra o
tácticas.
densidad del
X
inóculo
GRAVEDAD DE LA ENFERMEDAD
capacidad infecciosa
del inóculo
INOCULO POTENCIAL
Figura 7. Representación esquemática de la gravedad de la enfermedad.
La teoría de umbrales
La clásica definición de nivel de daño económico es el mínimo nivel poblacional
que causa un daño económico. Los economistas han mejorado esta definición diciendo
que "las pérdidas asociadas a la densidad del umbral económico exceden el coste del
control" o "el nivel de ataque al cual el beneficio del control excede su costo". Esta
terminología utilizada principalmente por los entomólogos tiene su correspondencia en la
Patología Vegetal: umbral de daño.
X
12
=
sensibilidad de
la planta X
predisposición
del cultivo
RECEPTIVIDAD DEL CULTIVO
Algunos investigadores observaron que una población de fitófagos incrementa su
número y que evaluando ese número en campo, se puede establecer el momento en el
cual se alcanza el nivel de daño económico. Debido a que cuando éste nivel se alcanza,
puede ser demasiado tarde para prevenir el daño, se establece otro nivel que es el umbral
de actuación (action treshold; patólogos) o umbral económico (economic treshold;
entomólogos)
El concepto de umbral, piedra angular del manejo integrado de plagas, fue una
gran innovación, desgraciadamente contiene un elemento de decepción, ya que sugiere
una exactitud que no existe en la vida real. El umbral de daño depende del precio de la
cosecha y del plaguicida, distancia al mercado, y un sinfín de factores. En realidad
intervienen tantos factores que muchos investigadores se plantean su validez.
Aspectos agronómicos de la teoría de umbrales
La teoría de umbrales presenta una serie de "lagunas", una de las mas evidentes
es que no tiene en cuenta el efecto del nivel de producción en la rentabilidad de los costes
de control. Así, los productores de trigo australianos con una producción de 2 Tm por
hectárea pueden gastar menos dinero para controlar la roya amarilla que sus colegas de
Holanda
Por una parte tenemos, el llamado efecto "Reddy" que dice que la pérdida de
cosecha en Kg/Ha es independiente de la producción. Esto implicaría que la pérdida de
cosecha relativa, variaría no sólo con el daño sino con la cosecha esperada. Por otra, la
teoría del efecto progresivo o superproporcional del daño dice que la pérdida de cosecha
relativa se incrementa con la cosecha esperada.
El tipo de suelo y la fertilización también afectará a la decisión del agricultor. El
contenido en nitrógeno de la planta afecta al desarrollo de la enfermedad. Altos niveles de
nitrógeno favorecen el desarrollo de los hongos biotróficos como P. striiformis y retardan a
los pertróficos como Septoria nodorum. Ante una epidemia de P. striiformis que pasa de
un cierto nivel en primavera, puede ser económicamente rentable no aplicar nitrógeno por
encima de una determinada dosis.
Por otra parte, el tipo de suelo puede influenciar el desarrollo del patógeno. P.
striiformis puede causar grandes daños en suelos arcillosos y por contra resultar
prácticamente inocuo en suelos arenosos. En el caso de Septoria nodorum, la situación
13
se invierte. El tipo de suelo (fundamentalmente la textura), también es un factor que se
suele considerar a la hora de establecer los umbrales de actuación frente a nematodos.
Otros puntos conflictivos de la teoría de umbrales son:
• En nuestros cultivos la calidad es un factor tan importante como la cantidad. En
estos casos frecuentemente el precio que se paga al agricultor depende de unas
normas de calidad y frecuentemente tiene que pagar multas por deficiencias de
calidad
• Normalmente varias enfermedades y plagas pueden atacar simultáneamente a
un mismo cultivo. La pérdida de cosecha producida por varios agentes nocivos
interactuando puede ser superior a la suma de la que producirían cada uno de
ellos aisladamente. Por otra parte el tratamiento fitosanitario realizado para
controlar una de las afecciones puede tener un efecto indeseable sobre los
auxiliares de las otras afecciones presentes.
2.2.2. Desarrollo de la solución
El manejo del sistema agrícola
Durante siglos el control de plagas y enfermedades de los cultivos ha estado
basado más que en la eliminación física de los agente nocivos, en el manejo de los
factores que pueden afectar directa o indirectamente al potencial biótico de éstos. De
hecho, las técnicas agrícolas que se han ido transmitiendo de generación en generación,
han tenido como objetivos -además de los productivistas - la estimulación de los sistemas
de defensa de la planta y la limitación del potencial biótico del agente nocivo.
El primer factor a tener en cuenta en el control de las afecciones de las plantas
cultivadas es la propia planta. Durante millones de años plantas, artrópodos y
microorganismo han evolucionado conjuntamente, en una sucesión sistema de defensa -
superación del sistema por parte del parásito o patógeno - sistema de defensa mejorado
en una carrera sin fin. Así en el genoma de las plantas cultivadas se encuentran genes
que les proporcionan medios de defensa física o química frente a sus potenciales
agresores.
Estas características han sido tenidas en cuenta por los agricultores y por los
mejoradores de plantas para conseguir variedades resistentes a diferentes afecciones.
Los mayores progresos se han dado en la obtención de variedades resistentes o
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tolerantes a patógenos y en la actualidad la resistencia a determinadas enfermedades es
una de las características que manejan las empresas obtentoras. Sin embargo, en la
mayor parte de los casos, la resistencia al patógeno es conferida por sólo 1 ó 2 genes de
resistencia, que frecuentemente sucumben a nuevas razas del parásito, se introducen
nuevos genes de resistencia que vuelven a se remontados y así sucesivamente (sistema
de resistencia vertical).
En la actualidad, la ingeniería genética abre nuevas posibilidades al permitir de
manera rápida y económica, la introducción de genes de resistencia en las plantas e
incluso la transferencia genética entre distintas especies.
LA PLANTA
EL
AMBIENTE
SISTEMA DE
CULTIVO
MODIFICACION
DEL GENOTIPO
SANIDAD DE
LA PLANTA
MEDIO DE IMPLANTACION
DEL CULTIVO
MODIFICACIONES
DEL AMBIENTE
ROTACIONES
FECHAS DE SIEMBRA
ABONADOS Y ENMIENDAS
RIEGOS
LABOREO
MANEJO DE ADVENTICIAS
Figura 8. Elementos del sistema agrícola susceptibles de ser modificados, con el objetos
de disminuir la incidencia de los agentes nocivos.
15
mejora vegetal clásica
ingeniería genética
profilaxis general
"saneamiento"
climáticas
edafológicas
Por otra parte, y siguiendo dentro del factor "planta", la sanidad de los propágulos
(semillas, esquejes, bulbos, plantones, etc.) es parte decisiva de la estrategia de control.
Los métodos de control
El gran desarrollo de productos fitosanitarios que se ha producido en los últimos
años ha extendido la idea de que cualquier problema tiene una solución más o menos
inmediata, es decir, podemos extender una "receta mágica" que permitirá solventar por
medios químicos los problemas que se nos presenten.
Actualmente, sin embargo, está establecida la idea de que la protección de cultivos
es algo más "complejo", que debe tener en cuenta la utilización de diversos medios
basados sobre un buen conocimiento:
• del cultivo en un medio dado.
• del enemigo a combatir cuya evolución está fuertemente influenciada por el
clima.
• de los enemigos o los antagonistas naturales de las plagas y las enfermedades.
• de los diferentes medios de intervención, de los cuales conviene hacer un uso
reflexivo.
El primer paso es pues, el conocimiento de los medios disponibles, que permitan
posteriormente la armonización de todos ellos.
Lucha química
Los plaguicidas son un tipo particularmente poderoso de agente modificador. Su
introducción en la agricultura permitió simplificar los métodos por reducir el número de
variables exógenas que necesita manipular el productor. El moderno agricultor ya no tiene
que adquirir la amplia base de conocimientos y técnicas que el campesino tradicional
heredaba, sencillamente declara "enemigas" a numerosas especies del agrosistema y las
elimina con ayuda de substancias sintéticas.
Los plaguicidas no sólo son tóxicos para los organismos que se proponen
combatir. También afectan a otros seres vivos, entre ellos los trabajadores que los
fabrican y aplican e incluso a los consumidores del producto final. Además, se
16
MEDIOS
INDIRECTOS
MEDIOS
DIRECTOS
ORGANIZACION
LEGALES
INSTITUCIONALES
QUIMICOS
FISICOS
BIOTECNICOS
BIOLOGICOS
CULTURALES
Figura 9. Métodos de lucha contra los agentes nocivos
acumulan en el suelo y en el agua, planteando crecientes peligros para el futuro. Los
plaguicidas eliminan también a los enemigos naturales de las "plagas" de modo que sus
usuarios se encuentran en un círculo vicioso que les obliga a aplicar cada vez mayor
cantidad de productos químicos para controlarlas. Y por último, su eficacia disminuye con
el tiempo, ya que los organismos a que están dirigidos adquieren resistencia a su
toxicidad haciendo que el producto químico resulte inútil.
Lucha biotécnica
Todos estos condicionantes han impulsado en los últimos años los estudios en
busca de alternativas. El descubrimiento en 1966 de un análogo natural de la Hormona
Juvenil de los insectos, la juvabiona, introdujo el convencimiento de que comenzaba una
17
nueva generación de plaguicidas los reguladores del crecimiento de insectos (RCI),
compuestos que de alguna forma alteran el crecimiento y desarrollo de los insectos. Casi
paralelamente se desarrollan otro tipo de compuestos, similares a las feromonas, que
vienen a actuar sobre el comportamiento y que junto con factores de lucha autocida han
recibido el nombre de productos biorracionales. Sin embargo, la utilización de estos
productos en el campo es complicada, y, como ocurre con las prácticas de lucha
biológica, requieren mano de obra muy especializada para que su empleo resulte eficaz.
A estos medios de lucha se les ha llamado biotécnicos para diferenciarlos de los
medios químicos y de los biológicos con los que tiene aspectos comunes.
Lucha biológica
Uno de los métodos más antiguos y eficaces de lucha contra insectos y plagas
similares, consiste en utilizar a sus enemigos naturales - parasitoides, predadores y
organismos patógenos - para atacarlos y destruirlos.
Las exigencias actuales de los consumidores por productos exentos de residuos
químicos y por una agricultura más respetuosa con el medio ambiente, han estimulado a
los investigadores a continuar los esfuerzos por la puesta a punto de procedimientos de
lucha biológica, que en los últimos años se ha extendido a la lucha contra enfermedades.
La terminología utilizada es en algunos casos confusa, y vale la pena hacer una revisión:
Control natural: Es la regulación que los agentes bióticos y abióticos de un
ecosistema ejercen sobre una determinada población. De este modo, la densidad de una
población fluctúa, en un determinado periodo de tiempo, entre unos límites superiores e
inferiores.
Control biológico: Es la disminución de la densidad de población de un
determinado organismo causada por el crecimiento de sus enemigos naturales; es decir,
parasitoides y predadores. (No incluye los agentes abióticos de control).
Lucha biológica: es el conjunto de métodos que tienen por fin destruir lo que es
perjudicial para el hombre, los animales domésticos o las plantas cultivadas, por el
empleo racional de sus enemigos naturales, con la participación activa del hombre. Si el
hombre no actúa, estaremos frente a un control biológico.
18
Lo que se pretende es producir un desequilibrio biológico a nuestro favor,
introduciendo o aumentando la población de artrópodos beneficiosos, parasitoides o
predadores.
La O.I.L.B., en 1971, definió la lucha biológica como: "la utilización de organismos
vivos o de sus productos, para impedir o reducir las pérdidas o daños causados por
organismos nocivos a las producciones vegetales".
El Control Biológico de patógenos se considera como la disminución del inóculo o
de la actividad productora de enfermedad de un patógeno llevada a cabo por uno o más
organismos, incluyendo la planta huésped pero excluyendo el hombre. El término fue
utilizado por primera vez en relación a patógenos de plantas por C. F. von Tubeuf * en
1914.
Aunque se han publicado trabajos relacionados con el control biológico de
patógenos desde hace más de un siglo (en 1874 W. Roberts* demostró la acción
antagónica entre Penicillium glaucum y bacterias en medio artificial, introduciendo el
concepto de antagonismo) la investigación de los sistemas de control biológico está en su
infancia, habiéndose desarrollado fundamentalmente en los últimos treinta años.
La organización y unificación de conocimientos sobre biocontrol se produce a partir
de mediados de la década de los 60. Anteriormente a este periodo se introducen palabras
clave como antibiosis, antagonismo, supresividad, inmunidad, control biológico,..y algunos
importantes principios han sido descubiertos. Pero se trataba de hechos aislados, que no
formaban parte de un cuerpo unificado de conocimientos de control biológico. El
biocontrol de enfermedades era considerado como experimentos en placas petri sin
ninguna aplicación práctica. Era la época del control de enfermedades por fungicidas y
plantas resistentes.
* Citados por Baker 1987
Ha sido a partir de 1965 cuando han empezado a proliferar estudios de
antagonismos específicos, parásitos, predadores y hongos-trampa de nematodos, la
relación de los exudados de la rizosfera con los microorganismos del suelo y otros
muchos, aunque hasta el momento los progresos en el biocontrol de enfermedades han
tenido pocas aplicaciones prácticas.
19
compatibilidad
perturbación mínima
del ecosistema
umbral de tolerancia
PREVENCION
Antagonistas, enemigos naturales..
Resistencia genética
Prácticas agronómicas
Biológicas
biotécnicas
químicas
genéticas
etc
20
insuficientes ???
Tácticas
curativas
TERAPIA
Figura 10. Esquematización de la lucha integrada, con los dos bloques: prevención y
terapia.
2.3. INTEGRACIÓN EN EL CULTIVO. LA LUCHA INTEGRADA
El concepto de lucha integrada o protección integrada apareció a fines de los 50
en USA y en 1965 en los organismos internacionales (OILB, 1966; FAO, 1968) para frenar
la escalada de plaguicidas en la agricultura. Para ello, introdujeron una serie de criterios,
entre los cuales el umbral de tratamiento ha recibido gran atención. Con la introducción de
los umbrales se ha creado una base o una justificación para los tratamiento químicos. En
la mayor parte de los casos la protección integrada ha quedado como un programa de
tratamientos basados en umbrales, en otros casos se han adoptado medidas alternativas
a la lucha química, con la única ventaja de no perturbar o perturbar poco el medio
ambiente. En los dos casos se lucha contra los síntomas y se eterniza el problema en vez
de resolverlo. En algunas publicaciones especializadas no se utiliza el término lucha
integrada para designar esta forma de lucha sino "programa de tratamientos mediante
umbrales".
La idea de los pioneros de la protección integrada era seguramente distinta, tal
como se intenta esquematizar en la figura, haciendo una neta distinción entre prevención
y terapia (fig. 11). Vista desde este ángulo la protección integrada no es más que el
manejo del cultivo de manera que los recursos naturales sean explotados al máximo.
En este caso el término prevención se utiliza como en medicina humana o
veterinaria, no tiene nada que ver con la aplicación preventiva de tratamientos químicos.
Desde que apareció el concepto de lucha integrada se han destinado pocos
recursos a la investigación a largo plazo. Esto es debido, por una parte a que se pretende
ir demasiado aprisa y encontrar soluciones rápidas y por otra parte a que no se han
establecido metodologías válidas para este tipo de investigación. De hecho, estos
proyectos deberían estar basados en una serie de conocimientos básicos de tipo
taxonómico y ecológico, en los cuales, en este momento hay probablemente una carencia
de investigadores.
Otro aspecto que complica el enfoque integrado es que en muchos casos se llega
a él cuando la situación es insostenible (p.e. cuando fallan los métodos químicos), es
decir en situaciones muy alteradas ecológicamente. En general se le da una importancia
capital a los aspectos económicos, olvidando que la agricultura es antes que nada un
proceso ecológico, que de económico, tiene exclusivamente la finalidad.
Probablemente, el problema empezaría a resolverse, en cuanto se modificara el
flujo de "comunicación" entre los distintos especialistas. La manera habitual de proceder
se esquematiza en la figura 12 . Una serie de disciplinas proporcionan conocimientos
especializados al "agronomista general" para diseñar un sistema de cultivo determinado.
Lamentablemente entre esas disciplinas no suele encontrarse la Protección de Cultivos,
ya que se presupone que los especialistas en esta materia podrán solucionar las
disfunciones del sistema a posteriori.
Es pues necesario, que los especialistas en Protección de Cultivos participen en el
diseño de los sistemas de manera que la parte preventiva tenga cada vez mayor peso en
el control de plagas y enfermedades de los cultivos (figura 13). El agronomista general
debe darse cuenta que los entomólogos, patólogos y malherbologistas no están para
resolver los problemas que él causa y que tienen algo que decir en lo que concierne al
21
modo de cultivar y de modelar el ambiente. Por esta razón no se trata solamente de
proteger los cultivos, sino de prevenir los daños. A este respecto, algunos autores
europeos proponen el término fitiatría (phytiatrie) para designar este nuevo enfoque de la
Protección de Cultivos.
Mejora vegetal
mejora
vegetal
edafología fitotecnia
el agronomista
general diseña
el sistema de cultivo
PROBLEMAS
se acude a la
Protección de Cultivos
edafología fitotecnia protección
edafología fitotecnia
de cultivos
protección
de cultivos
diseño de un sistema en el que
se miniminicen los posibles
problemas fitosanitarios y
medio-ambientales
22
PROBLEMAS
economía
economía
Replanteamiento
del sistema
Figura 11. Esquemas de comunicación entre disciplinas.
3. DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MATERIA
Una forma clásica de clarificar la identidad y el concepto de la materia a
enseñar es mostrar su desarrollo a través del tiempo. Podemos decir, sin temor a
equivocarnos que el hombre desde que "inventó" la agricultura ha tenido como
preocupación la defensa de sus cultivos frente a posibles competidores. Con esta revisión
pretendemos situar los hitos significativos en el desarrollo de la agricultura, la Protección
de Cultivos y las disciplinas con las cuales ha tenido puntos de intercambio, de cara a
tener una perspectiva histórica que nos sitúe en la moderna concepción de la materia.
La bibliografía existente respecto a este tema es muy pobre, y la poca
disponible plantea un enfoque puramente histórico, antropológico, ... sin entrar en el
análisis tecnológico de la agricultura.Se debe resaltar el trabajo de J.V. Maroto
"Aproximación a la evolución histórica de las técnicas agrícolas", que ha servido de
soporte para la confección de este capítulo. La evolución histórica de la Agricultura y la
Protección de Cultivos se ha estructurado en cuatro épocas:
a) Desde los orígenes al siglo XV
b) El punto de inflexión: la Edad Moderna
c) El siglo XIX: los fundamentos de la agricultura
d) El siglo XX: la agricultura industrializada
3.1. Del nacimiento de la agricultura al siglo XV
Las aportaciones a las Ciencias de la Naturaleza y a la Agricultura en concreto,
dejando de lado el hecho revolucionario en sí de la aparición de esta última, han ido
desarrollándose muy lentamente a lo largo de este periodo de la historia de la humanidad.
Durante los primeros 10.000 años pocas novedades fueron introducidas y las
primeras corrientes científicas que podían haber impulsado el desarrollo de las ciencias
experimentales en la antigua Grecia, fueron desplazadas a partir del año 400 a.c. por el
pensamiento aristotélico, que basándose en el método deductivo, propugnaba la
utilización del raciocinio como fuente principal del conocimiento. La incorporación de esta
metodología al acervo de la civilización occidental, sería una de las causas por las que
durante otros 20 siglos las ciencias de la vida evolucionarían lentamente.
23
3.2. El punto de inflexión: la Edad Moderna
A partir de la Edad Moderna se inician una serie de cambios profundos en la
concepción de la Agricultura, debido fundamentalmente a:
El Descubrimiento de América, con la consiguiente entrada en Europa de nuevas
especies cultivables.
La iniciación del moderno método científico inductivo que tuvo en Galileo Galilei su
primer impulsor. Por su parte la idea de Francis Bacon de que el propósito final de la
Ciencia era el dominio de la naturaleza se instaló rápidamente en las conciencias
europeas perdurando hasta la actualidad.
Durante los s. XVII y XVIII la aplicación del método inductivo dió sus primeros
frutos, haciendo factible una gestión y explotación más racional de la tierra que se tradujo
en un incremento de la productividad agrícola. Por otra parte las Ciencias Naturales
empezaron a ser demasiado amplias y empezaron a surgir "especialistas" en diversas
materias dando lugar a trabajos que se constituirían en los embriones de las futuras
ciencias agronómicas: fitotecnia, mejora vegetal, entomología agrícola, patología
vegetal,..
Un hito fundamental de este periodo lo marcó la publicación de la obra de Jethro
Tull "The horse hoeing husbrandy, or An Essay of the principles of tillage and vegetation".
Esta obra tendría una gran influencia en el mundo agrícola occidental, al divulgar lo que
se ha venido en llamar "El Nuevo Método", que a grandes rasgos preconizaba la siembra
en líneas, el laboreo reiterado y profundo, la introducción de los forrajes en las rotaciones,
la utilización de determinado tipo de maquinaria, etc.
Otro paso fundamental fue dado en el siglo XVIII cuando Linneo establece por
primera vez el sistema binomial de nomenclatura.
3.3. El siglo XIX: los fundamentos de la agricultura
Durante el siglo XIX se introduce desde varios frentes la química en la Agricultura:
utilización de cobre y azufre por su actividad fungicida, desarrollo del caldo bordelés,
utilización del caldo sulfocálcico contra oidio y piojo de San José en cuanto a Protección
de Cultivos. Por otra parte la publicación de la obra de Justus Von lIebig "La Química en
su aplicación a la Agricultura" abre una nueva vía en la fertilización de las plantas
cultivadas.
24
Es en este siglo cuando se inician o asientan las bases de las distintas
materias que configurarán la agricultura actual: Patología Vegetal, Entomología Agrícola,
Mecanización, Mejora Vegetal, Fitotecnia, Química Agrícola,...
Por otra parte la Agricultura empieza a "enseñarse" en diversos ámbitos,
creándose Cátedras de Agricultura en diversas ciudades españolas.
3.4. El siglo XX: la agricultura industrializada
Durante el siglo XIX asistimos a una auténtica revolución en el ámbito agrícola: las
técnicas agrícolas sufren grandes transformaciones en todas las áreas y cada una de
estas innovaciones produce un impacto en las áreas limítrofes.
El sistema agrícola ha evolucionado de manera radical en las últimas décadas.
Existen razones, sin embargo, para dudar sobre la dirección de esta evolución. La
disponibilidad de energía fósil barata y abundante ha permitido y facilitado la evolución de
una agricultura consumidora de mano de obra hacia una agricultura basada en la energía
y el capital. Dentro de este contexto el objetivo prioritario de la investigación ha sido el
control o manejo del sistema agrícola.
En los últimos 40 años los países industrializados han desarrollado sistemas
agrícolas altamente intensivos en la utilización de recursos. Esta intensividad tiene
consecuencias a largo plazo , muchas de las cuales son indirectas y sutiles. Las nuevas
variedades de plantas cultivadas se desarrollan para aprovechar esta disponibilidad de
energía barata. Así las cualidades de fijación de nitrógeno de los sistemas biológicos
quedaron fuera de las prioridades y las impresionantes cosechas se obtenían a partir de
fertilizantes importados o sintéticos. Esta situación se mantuvo cómodamente hasta el
embargo de petróleo de la OPEP a principio de los años 70.
La agricultura de los países industrializados se enfrenta ahora con el problema de
que grandes incrementos de inputs energéticos sólo producen pequeños incrementos de
cosechas. A corto plazo sería posible reducir inputs energéticos sacrificando solo una
parte pequeña de la cosecha en los países desarrollados.
En las recientes décadas, han proliferado los términos acuñados para recoger los
nuevos rumbos y pensamientos relacionados con varios aspectos del manejo agrícola.
Los entomólogos utilizan los términos "control de plagas", "manejo de plagas" y más
25
ecientemente "manejo integrado de plagas", los patólogos el término "protección de
plantas" y los veterinarios "manejo integrado de la reproducción".
Estas etiquetas reflejan la compartimentalización de las actividades primarias
acorde con la orientación de las disciplinas. Más importante aún, refleja una visión
estrecha de las responsabilidades y conocimiento del sistema más amplio en el cual están
incluidas estas actividades. De hecho, la aplicación de soluciones aparentes a nivel de un
área de conocimiento pueden intensificar el problema de conjunto o atrasar la solución
efectiva.
Los plaguicidas son un claro ejemplo de este problema. En cultivos que
históricamente han recibido un número elevado de tratamientos plaguicidas, la aparición
de plagas secundarias incrementó la necesidad de control químico. El Manejo Integrado
de Plagas ( MIP) corrige este problema en principio.
La adaptación de la filosofía del MIP ha llevado a la utilización de los conceptos de
control biológico de plagas. A pesar del éxito y del potencial para nuevos éxitos que se
puede derivar de la utilización de enemigos naturales para controlar plagas por debajo de
umbrales económicos aceptables, la venta de plaguicidas se ha multiplicado por diez
desde la II Guerra Mundial, sin que se haya producido un descenso similar en las
pérdidas producidas por plagas.
Actualmente se han polarizado las opiniones respecto a la protección de cultivos.
De una parte tenemos los defensores de los productos químicos que argumentan que sin
ellos el mundo pasaría hambre y el potencial agronómico disminuiría. En frente tenemos a
los anti-química que consideran que los plaguicidas inducen plagas secundarias, impiden
la efectividad del control biológico y causan una excesiva contaminación ambiental. La
filosofía del Manejo Integrado de Plagas toma posición entre ambos extremos e intenta
integrarlos.
El Manejo Integrado de Plagas se centra en ajustar la estructura del sistema de
producción existente con el objetivo implícito de reducir el uso de plaguicidas y estabilizar
el ecosistema agrícola. En el momento actual los éxitos han sido exclusivamente la
eliminación de plaguicidas económicamente innecesarios y la reducción de plagas
secundarias.
El término "manejo integrado de agroecosistemas" ha sido introducido
recientemente con el objeto de extender el ámbito de investigación de las disciplinas
26
elacionadas con la protección de cultivos a mayores niveles de integración que los
términos más microdisciplinares comentados anteriormente. Un agroecosistema se define
como un conjunto de cultivos y animales considerados en un contexto biológico, físico,
social y económico. El manejo integrado de este sistema debe ser entendido
profundamente, de manera que incluya alteraciones de la misma estructura del sistema
(diseño) y lo que convencionalmente definimos como opciones de manejo. Esta
aproximación permitiría una evaluación y valoración analítica del potencial del sistema en
diferentes contextos.
No obstante, considero urgente que superemos las batallas terminológicas y
lleguemos al convencimiento de que la Agricultura es una ciencia compleja que no puede
ni debe ser abordada desde perspectivas parciales. Tenemos la responsabilidad tanto en
el ámbito de la docencia como en el de la investigación de caminar hacia esa verdadera
"Integración" de las diversas disciplinas que componen la Agronomía.
27
4. EJERCICIOS PRÁCTICOS
Ejercicio 1. Sitúa dentro de la red trófica los distintos componentes de un agroecosistema
• Planta cultivada
• Plantas adventicias
• Fitófagos
• Fitopatógenos
• saprófagos
• Depredadores
• Parasitoides
PRODUCTORES
CONSUMIDORES
PRIMARIOS
CONSUMIDORES
SECUNDARIOS
28
Ejercicio 2. Completa las relaciones
INSECTO 2
El Se comporta
Insecto 1
Insecto 2
Insecto 3
Acaro 1
Acaro2
Hongo 1
Hongo 2
Hongo 3
Virus
Bacteria
Adventicia 1
Adventicia 2
Cultivo
HONGO 1
ADVENTICIA 1
como
INSECTO 1
ÁCARO 1
Fitopatógeno
Fitófago
Plaga
Auxiliar
Competidor
Antagonista
Vector
ÁCARO 2
CULTIVO
Depredadaor
Parasitoide
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INSECTO 3
Del/de la
HONGO 2
VIRUS
ADVENTICIA 2
Insecto 1
Insecto 2
Insecto 3
Acaro 1
Acaro2
Hongo 1
Hongo 2
Hongo 3
Virus
Bacteria
Adventicia 1
Adventicia 2
Cultivo
HONGO 3
BACTERIA
Ejercicio 3. Cual de estas gráficas representa la evolución de una población con el
tiempo? Comenta cada una de ellas.
P
O
B
L
A
C
I
Ó
N
P
O
B
L
A
C
I
Ó
N
Ejercicio 4. A partir de la siguiente gráfica de evolución de una afección. Sitúa y explica el
concepto de umbral económico de tratamiento. Dibuja la gráfica de evolución de un
depredador, o parasitoide .
TIEMPO
TIEMPO
30
P
O
B
L
A
C
I
Ó
N
P
O
B
L
A
C
I
Ó
N
TIEMPO
TIEMPO
Ejercicio 5. En que parte de la planta hará más calor
Ejercicio 6. Donde preferirá vivir un insecto, en el haz o en el envés de la hoja?
31
5. TRABAJOS PRÁCTICOS
1. Intenta establecer las relaciones tróficas dentro de un sistema determinado:
campo de lechugas, naranjo, etc
2. Busca en la biblioteca revistas que traten sobre Protección de Cultivos, e
identifícalas según su especificidad:
o Tratan de agronomía en general y entre otros temas “tocan” la Protección
de Cultivos
o La Protección de Cultivos es el tema prioritario
3. Consulta los libros que tratan en la Biblioteca sobre Protección de Cultivos.
Realiza una ficha al menos de uno que trate sobre:
o Protección de Cultivos en general
o Control integrado en un cultivo concreto
o Plaguicidas
4. Observa en la tienda de alimentación donde normalmente compras frutas y
verduras frescas:
o Observas en la etiqueta de algún producto que estén indicados los
tratamientos fitosanitarios que se han realizado bien en el campo, bien en
el almacen?
o Puedes saber a partir de las etiquetas de los productos o de alguna
indicación en los estantes si los alimentos han sido elaborados en base a
una norma específica?
5. Que es lo que valoras en una fruta o en una verdura? Lista cada uno de los
caracteres que más valoras por orden de importancia en dos columnas: 1. lo que
se ve, 2. lo que no se ve.
32
6. OBSERVACIÓN
OBSERVACIÓN 1
Fíjate en los árboles que hay en Blasco Ibáñez. En su altura. Tamaño, aspecto,
vigor. En que momento salen las hojas? Cuando empiezan a caerse? Después de un día
de fuerte viento: observas ramas caídas?
Dibuja uno de los plátanos de sombra, indicando las funciones de las distintas
partes de la planta y cuales de estas funciones pueden no estar realizándose
correctamente. Piensa en que medidas correctivas se podrían tomar.
OBSERVACIÓN 2
Observa los paisajes que rodean la ciudad. Haz un pequeño croquis de estos
paisajes. Realiza durante los meses que dura la asignatura un seguimiento de estos
paisajes. Haz un análisis de esta evolución desde la perspectiva:
o Policultivo – Monocultivo
o Cubierta vegetal – Suelo desnudo
o Rotaciones de cultivos
o Alternancia de frío-calor, inundaciones-sequía,..
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