En la actualidad, el control de plagas insectiles en cultivos de interés agrícola, se basa fundamentalmente en aplicaciones de plaguicidas químicos, a pesar de lo costoso y perjudicial que resulta para la salud ambiental y humana.
El uso indiscriminado de estos agroqímicos, es la causa directa de la resistencia, y por consiguiente, de la pérdida de su efectividad. Ante esto, es común aumentar dosis y preparar mezclas de varios productos, con frecuencia más tóxicos, por lo que el problema de la resistencia, lejos de solucionarse, se agrava. Además, desencadenan otros efectos, como brotes de plagas secundarias, resurgencia de plagas y disminución de las poblaciones de enemigos naturales (11. Pacheco Hernández MDL, Reséndiz Martínez JF, Arriola Padilla VJ. Organismos entomopatógenos como control biológico en los sectores agropecuario y forestal de México: una revisión. RMCF. 2019;10(56). DOI: 10.29298/rmcf.v10i56.496).
El control biológico surge como una de las alternativas no químicas, que demuestra mayor eficacia en el manejo de plagas (22. Mantzoukas S, Eliopoulos PA. Endophytic entomopathogenic fungi: A valuable biological control tool against plant pests. Applied Sciences. 2020;10(1):360. DOI: 10.3390/app10010360). El manejo de plagas utilizando patógenos, es una rama del control biológico conocida como control microbiano y hace referencia al uso de microorganismos, tales como, bacterias, nematodos, virus y hongos entomopatógenos. Dentro de este grupo, los hongos entomopatógenos recibieron mayor atención, por la gran variedad de especies y amplio rango de hospederos (33. Russo ML. Hongos entomopatogénos: colonización endofítica y control de insectos plaga en cultivos agrícolas [Tesis Doctoral]. Argentina: Universidad Nacional de La Plata; 2017.).
Entre las especies de hongos más empleados, debido a su amplio espectro de acción, están Beauveria bassiana (Balsamo) Vuilleming, Metarhizium anisopliae (Mestch) Sorokin, Nomuraea rileyi, Lecanicillium lecanii (Zim.) Zare y Gams e Isaria fumosorosea (Wise) Brown y Smith (11. Pacheco Hernández MDL, Reséndiz Martínez JF, Arriola Padilla VJ. Organismos entomopatógenos como control biológico en los sectores agropecuario y forestal de México: una revisión. RMCF. 2019;10(56). DOI: 10.29298/rmcf.v10i56.496). En sus estudios, Lacey et al. (44. Lacey LA, Horton DR, Unruh TR, Pike K, Márquez M. Control biológico de plagas de papas en Norteamérica. In: 2001 Washington State Potato Conference and Trade Show “Taller en Español sobre la producción de papas.” [Internet]. USA: Washington State University; 2001 [cited 2023 Apr 1]. Available from: http://aenews.wsu.edu/May01AENews/SpanishPotato.html) declararon que estos hongos pueden estar en armonía con las diferentes técnicas utilizadas en el Manejo Integrado de Plagas (MIP) por ello, en los últimos años, la posibilidad de mezcla de cepas o especies se reforzó, lo cual pudiera contribuir a reducir la incidencia de plagas dianas, sin el uso de agroquímicos.
Existen escasos antecedentes sobre aplicaciones conjuntas de hongos controladores; sin embargo, algunos estudios mostraron su eficacia en el control biológico. Elizondo et al. (55. Elizondo AI, Murguido C, Elósegui O, Matienzo Y, Massó E. Nuevas tácticas para el manejo integrado de Thrips palmi Karny en el cultivo de la papa. Fitosanidad. 2008;4(2):102–9.) en sus investigaciones, obtuvieron resultados alentadores con coaplicaciones de entomopatógenos en el control de Thrips palmi Karny. Ríos et al. (66. Ríos R, Vargas-Flores J, Sánchez-Choy J, Oliva-Paredes R, Alarcón-Castillo T, Villegas P. Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae como controladores compatibles y eficientes de insectos plaga en cultivos acuapónicos. Scientia Agropecuaria. 2020;11(3):419–26. DOI: 10.17268/sci.agropecu.2020.03.14) lograron un eficaz control de mosca blanca en el envés de las hojas de lechuga con aplicaciones combinadas de B. bassiana y M. anisopliae. Por otra parte, Canfora et al. (77. Canfora L, Abu-Samra N, Tartanus M, Łabanowska BH, Benedetti A, Pinzari F, et al. Co-inoculum of Beauveria brongniartii and B. bassiana shows in vitro different metabolic behaviour in comparison to single inoculums. Scientific Reports. 2017;7(1):1–15. DOI: 10.1038/s41598-017-12700-0) evidenciaron mayor crecimiento y actividad metabólica de B. bassiana y Beauveria brongniartii (Sacc.) al aplicarlos de manera conjunta.
El Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) dispone de un cepario de hongos entomopatógenos, que se destacan por su acción biorreguladora de insectos plagas. Sin embargo, se desconocen los efectos de la interacción entre estos hongos, como base para mejorar las estrategias de su aplicación de forma combinada, en el manejo integrado de plagas de interés económico.
El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la compatibilidad vegetativa in vitro entre cepas de las especies L. lecanii, B. bassiana, I. fumosorosea y M. anisopliae (Tabla 1).
| Entomopatógenos | Código | Hospedante/origen | Dianas |
|---|---|---|---|
| L. lecanii | Vl01 | Pústulas de roya (Hemileia vastatrix Berk. & Br.) en café (Coffea arabica L.) | Moscas blancas, áfidos, escamas,cochinilla, garrapata |
| B. bassiana | Bb03 | Diabrotica spp. en soya (Glycine max L.) | Trip, mosca blanca, pulgón, araña roja, crisomélidos,picudos |
| M. anisopliae | LBMa-11 | El gusano falso medidor (Mocis latipes Guenée) | Coleópteros, chinches, lepidópteros, tisanópteros |
| I. fumosorosea | I01 | Desconocido | Mosca blanca, trips, ácaros |
El trabajo se realizó en el laboratorio de Micología Vegetal (LMV) del CENSA (Latitud 22,991867 y Longitud -82,153892) ubicado en el municipio de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba.
Los hongos entomopatógenos pertenecientes a la colección del LMV y la cepa LBMa-11 utilizada en los Centros de Reproducción de Entomófagos y Entomopatógenos (CREE) se reprodujeron previamente en placas Petri de 90 mm de diámetro (Ø) contentivas de medio Papa Dextrosa Agar (PDA, BioCen) y pH 5,6, e incubados a temperatura de 25±1°C, bajo régimen de oscuridad constante, en una incubadora (Friocell®) hasta cubrir las 3/4 partes de la placa sin esporular.
La compatibilidad entre cepas se evaluó por el método de Cultivo Dual (CD) descrito por Martínez y Solano (88. Martínez B, Solano T. Antagonismo de Trichoderma spp. frente a Alternaria solani (Ellis & Martin) Jones y Grout. Revista de Protección Vegetal. 1995;10(3):221–5.). El montaje de la técnica se realizó en placas Petri (Ø = 90 mm) que contenían medio de cultivo PDA (BioCen) a pH 5,6. Para ello, se sembraron, a cinco mm del borde de la periferia de la placa Petri, discos de cinco mm de (Ø) diametralmente opuestos, provenientes de la zona de crecimiento activo en la periferia de las colonias puras de los hongos entomopatógenos, crecidas previamente sobre PDA. Se realizaron cinco réplicas por tratamiento (hongo-hongo) y, además, se incluyeron controles de cada uno, sembrados de manera independiente y en igual posición que en el CD. Posteriormente, las placas se incubaron en igual condiciones a las descritas antes.
Las evaluaciones se realizaron cada 24 horas, midiendo el crecimiento micelial con una regla milimetrada hasta que hicieran contacto, y se determinó el Porcentaje de Inhibición del Crecimiento Radial (PICR) según la fórmula de Samaniego et al. (99. Samaniego G, Ulloa S, Herrera S. Hongos del suelo antagonistas de Phymatotrichum omnivorum. Revista Mexicana de Fitopatología [Internet]. 1989;7(1):86–95. Available from: https://biblat.unam.mx/es/revista/revista-mexicana-de-fitopatologia/articulo/hongos-del-suelo-antagonicos-de-phymatotrichum-omnivorum):
Donde, R1 es el crecimiento radial del hongo en el tratamiento control y R2 es el crecimiento radial del hongo en el cultivo dual.
El tipo de interacción, entre los microorganismos, se clasificó según la escala propuesta por Magan y Lacey (1010. Magan N, Lacey J. Effect of water activity, temperature and substrate on interactions between field and storage fungi. Transactions of the British Mycological Society. 1984;82(1):83–93. DOI: 10.1016/S0007-1536(84)80214-4). Se tomaron imágenes de las colonias, utilizando una cámara digital Cannon.
Los hongos entomopatógenos mostraron un crecimiento compatible muy similar hasta el día 15, con respecto a los controles; a partir de ese día, se observó una tendencia a la disminución del crecimiento, sin que se detectaran fenómenos de invasión del espacio colonizado por las especies opuestas. Estos resultados concuerdan con lo informado por Elósegui et al. (1111. Elósegui O, Elizondo AI. Evaluación microbiológica in vitro de mezclas de especies de hongos entomopatógenos ingredientes activos de bioplaguicidas cubanos. Fitosanidad. 2010;14(2):103–9.) cuando evaluaron la compatibilidad entre los entomopatógenos B. bassiana, L. lecanii y M. anisopliae.
Según señalaron Franco-Chávez et al (1212. Franco-Chávez KGF, Cruz HM, Mayagoitia JFC, Cruz VHM. Enzimas y toxinas de hongos entomopatógenos, su aplicación potencial como insecticidas y fungicidas. Sociedades Rurales, Producción y Medio Ambiente. 2014;(23):143–60.) esto pudiera relacionarse con el hecho de que los hongos entomopatógenos producen metabolitos que son usados para inhibir y degradar el crecimiento y la pared celular de los hongos fitopatógenos. En estudios preliminares, Barranco et al. (1313. Barranco E, Bustamante P, Mayorga-Reyes L, Gonzáles R, Martínez P, Azola A. β-N-acetylglucosaminidase production by Lecanicillium (Verticillium) lecanii ATCC 26854 by solid-state fermentation utilizing shrimp shell. Interciencia. 2009;34(5):356–60.) observaron una acción inhibitoria en la prueba de antagonismo entre el hongo entomopatógeno L. lecanii y el hongo Oidium sp. conocido comúnmente como cenicilla del durazno, sugiriendo que L. lecanii produce metabolitos o enzimas que afectan e inhiben la biosíntesis de la pared celular del patógeno.
El crecimiento de B. bassiana mostró inhibición frente a L. lecanii y M. anisopliae y la interacción se clasificó de tipo E, siendo una inhibición a distancia, donde la especie inhibitoria continuó su crecimiento sobre el halo producido y la colonia de B. bassiana creció a una tasa reducida, en comparación al control. En el resto de las interacciones no se observó inhibición (Tabla 2).
En las primeras evaluaciones no se evidenció afectación del crecimiento de los hongos; manteniéndose estable. Estos datos sugieren que las cepas de estos microorganismos pueden combinarse o estar en mezclas duales en formulados, si se tiene en cuenta que la germinación y la penetración, a través de la cutícula del insecto, conjuntamente, son eventos claves tempranos para lograr la patogenicidad.
A partir de los 17 días de evaluación, no se observó crecimiento adicional de ninguna de las colonias de las especies en los co-cultivos, aspecto que sugiere una aceptación en un mismo nicho y/o espacio de tiempo.
| Entomopatógenos | Porcentajes de inhibición y tipo de interacciones | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L. lecanii | B. bassiana | M. anisopliae | I. fumosorosea | |||||
| PICR (%) | Interacción | PICR (%) | Interacción | PICR (%) | Interacción | PICR (%) | Interacción | |
| Lecanicillium lecanii | * | - | - | 22,5 | C | |||
| Beauveria bassiana | 10,98 | E | * | 17,6 | E | 18,7 | C | |
| Metarhizium anisopliae | - | - | * | 28,5 | C | |||
| Isaria fumosorosea | 31,68 | C | 36,6 | C | 15,9 | C | * | |
En los cultivos duales de Lecanicillium lecanii, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae e Isaria fumosorosea se presentó una interacción del tipo inhibición mutua a distancia. Todos los hongos resultaron compatibles, por lo que se sugiere continuar los estudios con estos entomopatógenos para utilizarlos juntos en el manejo de insectos plagas, como una alternativa agroecológica y compatible con el medio ambiente.