Control biológico: estrategia para una agricultura sustentable

Hoy, más que nunca, el mundo nos ha pedido que paremos, nos ha encerrado a todos durante este tiempo para que reflexionemos qué estamos haciendo con él. Hace ya varios años que venimos escuchando acerca de las consecuencias de nuestro paso por la tierra; vos, ¿ya te preguntaste qué podés hacer por ella? ¿cómo podés ayudar desde tu lugar? Hay cosas tan simples como separar la basura, realizar compostaje, reducir el uso del agua y electricidad y tratar de contagiar esta actitud a los demás. Eso podemos hacerlo cada uno desde nuestras casas; ahora también hay cambios más grandes, culturales, en los que debemos trabajar. Actualmente, desde mi profesión me dedico a estudiar posibles biocontroladores para ser utilizados en agricultura. Y vos, que me estás leyendo, seguro te preguntarás qué son los biocontroladores y cómo contribuye su utilización en el impacto ambiental.

Juliana es Becaria Posdoctoral de CONICET estudiando las Bases ecológicas y genéticas de las interacciones planta-plagas para el manejo fitosanitario.

Primero quisiera comentar un poco sobre el contexto en el que nos encontramos actualmente en cuanto a la agricultura y la población mundial. En septiembre de 2015 fueron aprobados los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) en la cumbre para el Desarrollo Sostenible por los Estados Miembros de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), donde se adoptaron 17 objetivos con la intención de acabar con la pobreza y el hambre, luchar contra la desigualdad y la injusticia, y hacer frente al cambio climático para el 2030. La meta para ese año es asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas, fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra.

Por otra parte, se estima que la población alcanzará los 8500 millones de persona para el año 2030, según el informe “Proyecciones Demográficas Mundiales” de la ONU. Además de este crecimiento poblacional se suma la tendencia de la urbanización; se sabe que hoy más de la mitad de la población mundial está viviendo en ciudades, situación que provoca que cada vez mas gente deje de producir su propia comida, generando una demanda de alimentos cada vez mayor. El desafío está en obtener una mayor productividad en el campo, es decir, producir una mayor cantidad de alimento en el mismo o incluso en menor espacio (menor cantidad de tierras cultivables disponibles) para abastecer la demanda mundial.

La Dra. Bleckwedel se desempeña, además, en Estrategias de manejo sostenible de enfermedades en cultivos de interés agronómico del NOA.

Como biotecnólogos, ¿qué podemos hacer en la agricultura?

La biotecnología en el campo puede ser utilizada de manera que podamos ir mejorando la calidad de los cultivos para obtener mayor producción por planta, por hectárea o generando menores pérdidas por el estrés climático o por enfermedades. Cabe destacar la importancia y la necesidad actual de trabajar en una agricultura sustentable, a través de una actividad agrícola viable económicamente, en especial en lo que refiere a la producción de alimentos abundantes, pero a la vez respetuosa con el medio ambiente. Para ello lo que se busca -y se está haciendo, entre otras cosas- es remplazar o disminuir los agroquímicos hasta ahora utilizados por prácticas más sustentables como el control biológico y la modificación genética.

Teniendo en cuenta que uno de los principales factores limitantes de la producción para cualquier especie vegetal cultivada es el estrés biótico, es importante estudiar el comportamiento de las enfermedades vegetales que más afectan a los cultivos. Este conocimiento permite evaluar distintas estrategias de control, entre ellas, el control biológico. Ahora sí les comento qué es el biocontrol: se define como la utilización de microorganismos y/o moléculas provenientes de organismos vivos como principal ingrediente activo de bioproductos o bioinsumos para un manejo fitosanitario alternativo. En definitiva, lo que hacemos es tratar de imitar a la naturaleza buscando los microrganismos beneficiosos que funcionan como controladores de las especies que ejercen algún tipo de daño a nuestro cultivo, en su mismo hábitat.

Es importante mencionar que al tratarse de un producto biológico sus efectos o respuesta en el cultivo suelen ser más lentos en comparación con los productos químicos. Esta es la razón por la cual creo que aún la adopción de esta técnica no está generalizada en los productores, pero una vez más debemos empezar a entender que la sustentabilidad y la preservación del ecosistema deben ser nuestras metas principales, por lo que la adopción de nuevas estrategias de control tiene que estar presente en nuestro sistema productivo.

Estudios de controladores biológicos en la Sección Fitopatología

El Laboratorio de la Sección Fitopatología de la EEAOC fue creado con el objetivo de investigar las enfermedades que afectan  los cultivos en la provincia de Tucumán y otras zonas pertenecientes al Noroeste Argentino (NOA) y evaluar las mejores estrategias de control de los patógenos causantes de aquellas. Entre los planes de trabajo está evaluar la eficiencia de control de diferentes ingredientes activos (terapéuticos) en distintos momentos de aplicación. En este sentido, se venía trabajando con fungicidas de origen químico, pero actualmente a través de diferentes tesis de grado y de posgrado está investigándose la utilización de microorganismos antagonistas o sus metabolitos para el control de las enfermedades más relevantes en diferentes cultivos de interés económico en el NOA. Un ejemplo de estos microorganismos biocontroladores es el uso Trichoderma, un conocido hongo que ya se utiliza como antagonista de algunas enfermedades en la agricultura.

Me sumé a este equipo en el año 2018 con una beca PDTS, con el objetivo de evaluar estrategias de control biológico para el manejo de las enfermedades de importancia agroindustrial utilizando aislamientos de Trichoderma sp. como agente biocontrolador. Para ello, continuamos trabajando en la selección de aislados de Trichoderma nativos del NOA en base a su capacidad de control de agentes patógenos en el laboratorio. Entre los que afectan al cultivo de soja, se evaluó Trichoderma frente a Corynespora cassicola, agente causal de mancha anillada; Macrophomina phaseolina, que ocasiona la podredumbre carbonosa; Sclerotinia sclerotiorum, que causa la podredumbre húmeda del tallo; y complejo de Fusarium spp., causante del síndrome de la muerte súbita. En limón, se evaluó frente a Phytophthora sp., que provoca la gomosis y el mal de los almácigos juntos a otros patógenos.

En la figura 1A se muestra, como ejemplo, un cultivo dual donde se observa que Trichoderma no deja crecer a M. phaseolina; en esta ocasión la forma de control que se distingue a simple vista es debido a que Trichoderma crece más rápido que el patógeno y ejerce una competencia por el sustrato; además, el biocontrolador es capaz de invadir y esporular sobre el micelio de M. phaseolina a los siete días de enfrentamiento. La figura 1B es una foto tomada de una microscopia electrónica de barrido (MEB), donde se observa la interacción de ambos hongos y puede apreciarse una forma de estrangulamiento de las hifas del patógeno y formación de apresorios por parte de Trichoderma.

Figura 1. Interacción de Trichoderma (Tr009) vs Mp (Mp003). A-Vista macroscópica; B- Vista microscópica (MEB).

A partir de estos estudios seleccionamos un aislado de Trichoderma sp. con gran potencial biocontrolador y evaluamos el comportamiento de este más allá del laboratorio. Primero estudiamos su efectividad en condiciones controladas frente a la podredumbre carbonosa de la soja (M. phaseolina). Al obtener buenos resultados, las pruebas continuaron a campo con inoculaciones artificiales de este patógeno.

Actualmente estamos trabajando en profundizar estos ensayos a campo en el cultivo de soja, a la vez que estamos probando y diseñando ensayos en otros cultivos para explotar el potencial de esta cepa biocontroladora. Además, de manera constante estamos realizando nuevos aislados de Trichoderma que puedan comportarse de manera similar o que tengan efectos de promoción en el crecimiento, de tal forma que puedan utilizarse distintas cepas en un mismo producto con diferentes propiedades.

Estos antecedentes nos alientan a profundizar los estudios de la utilización de este Trichoderma sp. para aplicarlo como controlador de patógenos que afectan el normal desarrollo de los cultivos. El impacto ambiental podría reducirse mediante el uso de estos productos, tratando de disminuir -o usándolos de forma racional- los productos de origen químico. Por otro lado, también permite controlar patógenos que han perdido sensibilidad a los principios activos de estos productos.

En lo personal, me entusiasma trabajar en el estudio de biocontroladores y mi idea es continuar con esta línea, buscando otros microorganismos o sus metabolitos que cumplan la función de control, promoción o defensa, de modo que podamos ir reemplazando o disminuyendo la utilización de agroquímicos. Sé que todavía hay que trabajar muchísimo, porque -como dije antes- los productos biológicos deben adaptarse a las condiciones a las que los sometemos para ejercer su acción, y es por la urgencia del productor para controlar ciertas enfermedades que la adopción de estos productos no es aún generalizada. También sucede que por ser microorganismos vivos hay que cumplir con determinadas condiciones como almacenamiento y momento de aplicación, por lo que requieren un poco más de cuidados a la hora del manejo si se comparan con algunos químicos. Pero su adopción permitirá una agricultura más sustentable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

Para concluir, creo que es momento de tomar conciencia de lo que estamos realizando y utilizando en nuestra tierra. Pequeños cambios de hábitos ayudarán a que empecemos a revertir o disminuir el cambio climático que está destruyendo el planeta. Para poder cumplir con los ODS necesitamos empezar ya. En la agricultura podemos comenzar utilizando productos biológicos, disminuyendo la cantidad de químicos y sobre todo empezando a ver de forma holística (integral) el manejo de las enfermedades de los cultivos.