ARTÍCULO RESEÑA

 

Nematodos entomopatógenos: elementos del desarrollo histórico y retos para su consolidación como biorreguladores en la agricultura en Cuba

 

Entomopathogenic nematodes: historical development and challanges for their efficient use as biological control in Cuban agriculture

 

 

Mayra G. Rodríguez, Dainé Hernández-Ochandía, Lucila Gómez

Dirección de Protección de Plantas. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apartado 10.
San José de las Lajas. Mayabeque, Cuba. Correo electrónico: [e-mail].

 

 

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RESUMEN

Los nematodos entomopatógenos son eficientes agentes de control biológico y su uso en Cuba está extendido a zonas agrícolas en todo el territorio nacional. Para la elaboración de este artículo se consultaron más de un centenar de documentos de diferentes fuentes y bases de datos. Se recoge la evolución histórica de la Nematologia Entomopatogénica en Cuba, desde sus inicios en la década de los 70 y sus actuales desafíos. Instituciones cubanas abordaron investigaciones básicas y aplicadas en todas las fases de desarrollo de un producto contentivo de nematodos entomopatógenos. A partir de diversos estudios se seleccionó a Heterorhabditis bacteriophora Poinar cepa HC1, que se reproduce artesanalmente en 33 Centros de Reproducción de Entomófagos y Entomopatógenos (CREE) y se aplica en decenas de municipios. Heterorhabditis indica (Poinar, Karunakar & David) cepa P₂M se emplea en el manejo de diversas plagas, con énfasis en Pachnaeus litus Guer, mientras Heterorhabditis spp. cepas CIAP-DEY-6 y CIAP DEY-7 se emplearon para Phyllophaga spp. En Cuba, estas cepas se emplean en el manejo de Plutella xylostella L., Spodoptera frugiperda Smith, Heliothis spp., y varios representantes de Hemiptera, entre otras. Teniendo en cuenta la aceptación de los nematodos entomopatógenos por parte de los productores, se establecen entre otros retos para la temática en Cuba: a)Emprender estudios para el desarrollo del cultivo in vitro (por fermentación líquida) de nematodos entomopatógenos, aprovechando así capacidades instaladas y experiencia acumulada en el país en la producción de medios biológicos de uso agropecuario; b) Mejorar las formulaciones de nematodos entomopatógenos; c) Continuar estudios relacionados con las aplicaciones en campo como: dosis, frecuencia y momento de aplicación para cada diana y compatibilidad con otros productos (químicos y biológicos), estudios que demandan la integración de equipos de trabajo multidisciplinarios e inter-institucionales; entre otros retos.

Palabras clave: control biológico, Heterorhabditis spp., manejo de plagas.

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ABSTRACT

The entomopathogenic nematodes are efficient biological control agents and their use in Cuba has been expanded to agricultural areas along the national territory. For this study, more than one hundred documents from different sources and databases were reviewed. The historical evolution of Entomopathogenic Nematology in Cuba, from the begining in the 70 decade, and the current challenges are summarized. Several Cuban institutions have carried out basic and applied research in all the phases of the scheme to develop an entomopathogenic nematode-based product. From diverse studies, Heterorhabditis bacteriophora Poinar strain HC1 was selected, and it is being mass reared in a handmade manner in 33 Entomophagous and Entomopathogenous Mass Rearing Centers (CREE) and applied in dozens of municipalities. The strain P₂M of Heterorhabditis indica (Poinar, Karunakar & David) is used in the management of different pests, with emphasis on Pachnaeus litus Guer; whereas the strains CIAP-DEY-6 and CIAP DEY-7 of Heterorhabditis spp. are being used for Phyllophaga spp. In Cuba, these strains are used for the management of Plutella xylostella L., Spodoptera frugiperda Smith, Heliothis spp., and several Hemiptera, among others. Taking into account the acceptance of entomopathogenic nematodes by the farmers, the challenges established for this topic in Cuba are: a) to take on studies on in vitro culture (liquid fermentation) of entomopathogenic nematodes, taking advantage of the facilities and experience accumulated in the country in the production of biological control agents for agricultural use; .b) to improve the entomopathogenic nematode formulations; c) to continue the studies related to field applications such as doses, frequency and moment of applications for each key pest, and the compatibility with others products (biological and chemical); studies that demand the integration into multidisciplinary and inter-institutional work teams, among other challenges.

Key words: biological control, Heterorhabditis spp., pest management.

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INTRODUCCIÓN

Cada día las personas están expuestas con mayor frecuencia a productos químicos a través de los alimentos y el ambiente (1) y gran parte de ellos provienen de los plaguicidas. La preocupación de la sociedad por este hecho se debe a evidencias que relacionan el uso inadecuado de químicos para el control de plagas, con degradación de la calidad de las aguas (2), contaminación de suelos, aparición de insecto-resistencia y problemas de salud en el hombre (3).

En los últimos veinte años crece el número de miembros de los sectores científico, académico y productivo que estudian y /o utilizan otras tácticas de manejo de plagas como el empleo de agentes de control biológico, los que demostraron su efectividad y propiciaron menor uso de los plaguicidas. El empleo inteligente de biorreguladores en el manejo de plagas, teniendo en cuenta los contextos sociocultural, económico y tecnológico de los sistemas agrarios, constituye una alternativa viable, sostenible y posible para países en desarrollo (4).

Los nematodos de las Familias Steinernematidae y Heterorhabditidae (nematodos entomopatógenos), son agentes de control biológico de amplia utilización a escala mundial, y existen numerosos productos comerciales en América Latina, Europa, Japón y Estados Unidos de América, entre otros.

Estos nematodos poseen una combinación casi única de atributos deseables en los biorreguladores, como su amplia gama de hospedantes y capacidad para provocar altos índices de mortalidad; son ambientalmente seguros; pueden producirse a diferentes escalas mediante métodos in vivo e in vitro; los estadios infectivos (JI ó J₃) pueden ser formulados y almacenados; el registro de los roductos se requiere en pocos países; son fácilmente aplicables con los equipos estándares y el riego y numerosas cepas son compatibles con diversos productos químicos y otros agentes biorreguladores (4).

No obstante, poseen también limitaciones, como la necesidad de llevar a cabo aplicaciones múltiples y con altas dosis (0,1 a 1x10⁶ JI. m^2-1) (5), insuficiente capacitación de extensionistas y productores, así como escasa divulgación acerca de las bondades y del uso correcto de estos organismos en el manejo de plagas (4).

Cuba posee un nivel medio de desarrollo en los estudios relacionados con nematodos entomopatógenos; sin embargo, la información está dispersa en revistas y otras fuentes que con fecuencia no están disponibles en bases de internet o revistas de amplia circulación. Como resultado de ello se conoce poco en otras latitudes acerca del trabajo de colectivos de investigadores cubanos en el desarrollo y uso de nematodos entomopatógenos, elementos que son de interés para la comunidad científica y productiva en América Latina.

Un estudio reciente de Rodríguez y Gómez (6) ofreció un amplio análisis del tema en Cuba, tomando como base la información recogida en decenas de artículos disponibles en revistas científicas y divulgativas y otras fuentes, pero su publicación fue a través de una multimedia de distribución limitada, y resulta necesario hacer una síntesis de los resultados, plasmarlos en un medio de amplia circulación y visibilidad a través de sitios de internet en la Revista Protección Vegetal.

Por ello el objetivo de este artículo fue realizar un análisis de tópicos relevantes del desarrollo histórico de la temática de Nematologia Entomopatogénica en Cuba, para dar a conocer algunos de los resultados obtenidos y establecer los retos en la temática para investigadores y productores en el futuro inmediato.

 

PARTE ESPECIAL

Los nematodos entomopatógenos ejercen un control efectivo sobre una amplia variedad de plagas en diversos cultivos, pero es necesario determinar el mejor candidato (especie/cepa de nematodo) que será utilizado. Para ello se necesita información de la biología, ecología y susceptibilidad de la plaga hospedante, tolerancia a factores ambientales de la especie/cepa de nematodo, su estrategia de búsqueda, compatibilidad con otros agentes de control biológico, entre otros aspectos (7), estudios que se iniciaron en Cuba desde los años 70 del pasado siglo.

El desarrollo de una cepa hasta constituir el ingrediente activo de un producto recorre un largo camino y generalmente sigue la ruta descrita por Gaugler (8), que abarca: prospección; aislamiento; establecimiento del rango de hospedantes; estudios de virulencia; estudios para la reproducción masiva y formulación. Paralelamente, se desarrollan sistemas de gestión de calidad, que aseguren el adecuado mantenimiento de los aislados en los laboratorios, la producción (artesanal o industrial) hasta la evaluación de las formas de aplicación y efectividad del producto en campo (4).

Instituciones científicas y universidades cubanas abordaron diferentes aspectos en la ruta de desarrollo de estos biorreguladores y los aportes de cada grupo propiciaron que en la actualidad cepas seleccionadas de nematodos se empleen en diversos agroecosistemas para el manejo de plagas. Además, especialistas cubanos colaboraron con Venezuela (9) y la Organizacion No Gubernamental PROBIOMA (Bolivia), contribuyendo así al desarrollo de la temática en países de Latinoamérica.

Del análisis de unos 100 documentos (artículos, tesis de Doctorado y Maestría, informes técnicos de Programas Nacionales de Ciencia y Tecnología, comunicaciones en eventos, otras) que fueron consultados para este estudio, sobresale el hecho de que tres instituciones concentran más del 50% de la información generada: el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), la Universidad Central «Martha Abreu» de Las Villas (UCLV) y el Instituto de Investigaciones de Fruticultura Tropical (IIFT). Este último fue la única institución del país que en los años 70 y 80 abordó la temática. Otros centros científicos y universidades del país se acercaron al tema en diveros momentos, pero los trabajos no fueron sistemáticos y resultaron escasos los estudios publicados.

 

PROSPECCIÓN, IDENTIFICACIÓN, CARACTERIZACIÓN Y SELECCIÓN DE NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS Y SUS BACTERIAS SIMBIONTES EN CUBA

Prospección, identificación y caracterización de nematodos y bacterias simbiontes

Los trabajos iniciados por la pionera de esta temática en Cuba, la insigne profesora Magda Montes, no fueron de prospección y el descubrimiento de la cepa P₂M de Heterorhabditis indica (Poinar, Karunakar & David) fue un hecho fortuito y se produjo cuando la autora estudiaba la biología del picudo verde azul de los cítricos (Pachnaeus litus Germar) en campos de La Habana (10).

Según la información consultada, el primer estudio de prospección lo desarrolló un grupo del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), liderado por la Dra. Lourdes Sánchez a inicios de los años 90. En el se colectaron y analizaron 251 muestras en 27 tipos de cultivos de 9 provincias y se hallaron 7 aislados de nematodos entomopatógenos (6 de Heterorhabditis spp. y 1 de Steinernema sp.). Los aislados provinieron de campos de cítricos(Citrus spp.), cafeto (Coffea spp.) y guayabo (Psidium guajava L.), lo que representó un 2,79 % de muestras positivas (11).

En Villa Clara, Pozo et al. (12) desarrollaron posteriormente otro estudio de prospección, en cultivos de boniato (Ipomoea batatas L.), arroz (Oriza sativa L.), banano (Musa sp.) y sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), y encontraron dos aislamientos del género Heterorhabditis en el último cultivo, que denominaron CIAP-DEY-6 y CIAP-DEY-7.

Los aislados de nematodos entomopatógenos informados en Cuba se ubicaron en los géneros Steinernema Travassos y Heterorhabditis Poinar, destacándose la presencia de la especie nativa Steinernema cubana (cubanum) Mracek, Artaega-Hernández & Boemare (13).

Los resultados publicados evidenciaron mayor frecuencia de aparición de Heterorhabditis spp., género en el cual se ubicaron las cepas P₂M de H. indica Poinar, Karunakar & David (14), HI-24, CIAP-DEY-6 y CIAP DEY-7 (12, 15) y HC1 de Heterorhabditis bacteriophora Poinar (11).

Ambos géneros de nematodos, poseen relación simbiótica con bacterias de los géneros Xenorhabdus y Photorhabdus respectivamente, cuyo metabolismo secundario propicia la muerte del insecto y condiciones para la nutrición del nematodo, por ello se realizan en paralelo el estudio del nematodo y su bacteria simbionte. No obstante, aún cuando se conoce de la importancia de la bacteria asociada a cada cepa y de su especificidad, resultaron escasos los resultados publicados en Cuba acerca de identificación y caracterización de los simbiontes.

Al respecto, Pérez et al. (16) estudiaron las bacterias simbiontes de H. indica cepa P₂M y S. cubana, e identificaron a Photorhabdus luminescens P-01 y Xenorhabdus sp. X-01, respectivamente, acotando que mostraron actividades proteasa, lipasa, lectinasa y antibiótica.

Por su parte, Martín (17) encontró que la cepa bacteriana HC1 asociada a H. bacteriophora poseía 97% de similitud fenotípica con la especie P. luminescens, con una mayor asociación fenotípica con el grupo de subespecies P. luminiscens subsp. laumondii / kayaii / thracensis.

Estas bacterias presentan dos fases, primaria y secundaria, las que difieren en adsorción de colorantes, respuesta a pruebas bioquímicas y producción de antibióticos (18). Ambas son patógenas a insectos, sin embargo, la fase primaria es la de mayor actividad biológica, de ella depende la efectividad patogénica del complejo y la factibilidad de su reproducción masiva (19), por lo que resulta importante monitorear la estabilidad de la fase primaria en los procesos de reproducción y mantenimiento de ceparios.

En este sentido, se determinaron como indicadores de calidad de la fase primaria de la cepa P. luminescens P₂M, el desarrollo de actividad lipídica considerable, hidrólisis de proteína (agar gelatina), producción de antibiótico y bioluminiscencia (20).

Por su parte, Martín (17) determinó que P. luminescens cepa HC1 fue catalasa y ureasa positiva e indol y Nitrato-reductasa negativa. La cepa posee fuerte actividad lipolítica y proteolítica, y posee hemolisina (citolisina).

Sabiendo que la bacteria puede cambiar de fase en los procesos de mantenimiento de cepas y cria masiva, Sánchez et al. (21) determinaron que la cepa HC1 de H. bacteriophora, después de ser sometida a reproducción contínua durante 3 años en laboratorio, cambió sus características, pues disminuyó significativamente su potencial reproductivo y bioluminiscencia. De igual modo, Martín (17) utilizándo electroforesis de proteínas totales (SDS-PAGE), constató que la bacteria en fase I presenta una proteína de unos 40Kd que no se presentó en las bacterias de la cepa mantenida en laboratorio durante 20 ciclos seguidos.

Evaluación de la efectividad en diferentes dianas como parte de los estudios de selección

Como parte de la caracterización de cepas, en Cuba se evaluaron los nematodos entomopatógenos contra diversas plagas (11, 22, 23, 24, 25, 26) en diferentes condiciones experimentales y todos los insectos fueron susceptibles en mayor o menor medida en al menos uno de sus estadios. La mortalidad varió en dependencia de la combinación especie de nematodo/cepa y del hospedante/estadio del insecto.

En el análisis se evidenció que la mayor parte de los estudios se efecturon en condiciones in vitro o semicontroladas y emplearon mayoritariamente dianas de los órdenes Lepidoptera, Hemiptera y Coleoptera, debiéndose ampliar el espectro de dianas a evaluar, entre ellas minadores, trips y otros invertebrados de importancia agrícola y sanitaria en Cuba.

Las primeras evaluaciones en campo se realizaron hace más de 30 años, cuando se determinó el impacto de suspensiones de nematodos entomopatógenos y de larvas de G. mellonella infectadas con nematodos, sobre poblaciones conocidas de P. litus en viveros de cítricos (27).

En campo, se evaluó también la efectividad H. bacteriophora (cepa HC1) en el manejo de chinches harinosas, aplicando al ruedo de plantas de cafeto (Coffea spp.) suspensiones de 8x10⁴JI.L^-1. Cuatro meses después, las plantas tratadas exhibieron poblaciones de chinches significativamente menores que las testigos sin tratar (25).

Por su parte, H. indica cepa CIAP DEY-7, fue evaluada en condiciones de campo en el manejo de S. frugiperda en maíz, donde aplicaron 500 JI.planta^-1 con una efectividad técnica de 72,2% (28). De igual modo, las cepas de Heterorhabditis sp. CIAP-DEY-6 y CIAP-DEY-7 y P₂M (H. indica), fueron efectivas en el manejo de plagas, pues redujeron poblaciones de larvas de S. frugiperda, P. xylostella y H. virescens en campo (29).

En condiciones de organopónico, se comprobó que H. indica cepa P₂M y Heterorhabditis sp. cepas CIAP-DEY-6 y CIAP-DEY-7 disminuyeron poblaciones de D. hyalinata en pepino (Cucumis sativus L.), con superior efectividad técnica de 67,65% (cepa P₂M) y 61,65% (CIAP-DEY-6), respectivamente (30).

Otros estudios en campo se efectuaron también con H. bacteriophora HC1, y se constató su potencial en el manejo de chinches harinosas (Pseudococcidae) de la vid (Vytis vinifera L.), piña (Anana comosus (L.) Verr.) y mariposa (Hedychium coronaruim Koeng.), así como plagas de suelo en el césped de campos de golf (4).

Dosis de aplicación en campo

Recientemente, Rodríguez et al. (4) dieron a conocer elementos acerca de dosis, momentos y frecuencia de aplicaciones de nematodos entomopatógenos en varias combinaciones cultivos/plagas clave. Los autores indicaron que en cultivos temporales (boniato, maíz, col de repollo, calabaza (Cucurbita spp.) y tomate (Solanum lycopersicum L.)) se deben hacer 2 ó 3 aplicaciones por ciclo, mientras que en cultivos permanentes (cafeto, piña y otros), la frecuencia depende del ciclo de la plaga, fenología del cultivo, otros.

En un estudio reciente (5), se reafirmó que a nivel mundial las dosis que demostraron mayor efectividad se encuentraron por encima de 10⁵ JI.m^2-1.

Este tema requiere de mayor investigación en Cuba, resultando necesario establecer protocolos para el trabajo de varios grupos de investigación en diferentes condiciones agroecológicas y cultivos, lo que ofrecerá información que luego será validada en condiciones de producción agrícola en diversos territorios del país.

Evaluaciones de uso combinado de nematodos entomopatógenos y otros agentes bioactivos

El uso de diversos agentes de control biológico en el manejo de plagas es una práctica usual y en Cuba se efectuaron estudios de laboratorio y campo donde se utilizaron nematodos entomopatógenos y otros agentes de control biológico o bioproductos de uso agrícola.

Las combinaciones de la cepa HC1 de H. bacteriophora con Beauveria bassiana Balm. V. (31), Lecanicillium lecanii (Zimm) Viegas (32), y FitomaS-E® (bio-estimulante cubano - Instituto Cubano de Investigaciones de Derivados de la Caña de Azúcar) se evaluaron en laboratorio y la cepa resultó compatible con los tres productos (33).

De igual forma, se estudió en campo el efecto de la aplicación conjunta de H. bacteriophora cepa HC1 y FitomaS-E® en boniato, maíz y col de repollo con resultados muy favorables, lo que sugirió la posibilidad de utilizarlos en el manejo de estos cultivos (33), y se convirtió en una práctica habitual en zonas de la Provincia Mayabeque.

Por su parte, Rodríguez et al. (26) evaluaron el efecto de liberaciones de Cephalonomia stephanoderis Bertem y aplicaciones de H. bacteriophora cepa HC1 en parcelas de cafeto, donde el Índice de Infestación por broca de café (Hypothenemus hampei Ferrari) disminuyó a 1,5% en los campos tratados con ambos biorreguladores.

Un estudio similar fue llevado a cabo en col de repollo (34), donde se combinaron aplicaciones de H. bacteriophora y liberaciones de Tetrastichus howardi (Olliff) para el control de P. xylostella, con resultados satisfactorios, pues los daños de P. xylostella (expresados como el porcentaje de hojas dañadas) fueron mayores en la parcela testigo (50,94%), y menores (10,79%) en el área donde actuaron parasitoides y nematodos entomopatógenos.

Permanencia de poblaciones de nematodos entomopatógenos en campo luego de su aplicación para el manejo de plagas

Con relación a la supervivencia de los JI en suelo, se evaluó en condiciones de campo (I. batata) la persistencia de Heterorhabditis sp., luego de que se aplicaron 800JI.m^2-1, y se constató mayor permanecia de los nematodos a 10cm de profundidad y la mayor viabilidad en el suelo apróximadamente entre los 30 y 35 días (35).

Por su parte, Rodriguez et al. (36) encontraron que la cepa HC1 de H. bacteriophora, se mantuvo en suelos de cafeto de Buey Arriba (Provincia Granma) tres meses después de aplicarse en campo para el manejo de broca del café, lo que está relacionado con la capacidad de reciclar en el suelo utilizando como hospedantes a insectos que habitan ese agroecosistema.

 

ESTUDIOS PARA LA REPRODUCCIÓN MASIVA Y FORMULACIÓN EN CUBA

Los nematodos entomopatógenos pueden reproducirse in vivo e in vitro. El tipo y escala productiva depende de varios factores, entre ellos la disponibilidad de recursos, mano de obra, tipo de mercado, entre otros aspectos (37).

Produccion in vivo

En Cuba, la producción de agentes de control biológico es mayoritariamente artesanal y se realiza en unos 264 Centros de Reproducción de Entomófagos y Entomopatógenos (CREE), contando también con cuatro plantas industriales que producen generalmente Bacillus thuringiensis Ber. (38).

La reproducción de nematodos entomopatógenos en Cuba se ejecuta en 33 CREE enclavados en zonas de producción de caña de azúcar, donde producen unos 700 millones de juveniles infectivos cada mes (39), para el manejo de plagas de caña de azúcar y otros cultivos. En estos establecimientos los nematodos se producen exclusivamente por el método in vivo, que emplea a insectos como pequeños reactores biológicos, utilizando Galleria mellonella Lin. pues se utiliza como hospedante en la cría de Lixophaga diatraea Towns y otros biorreguladores y resulta económico su empleo (40).

Aun cuando los nematodos entomopatógenos fueron estudiados desde finales de los años 70 en Cuba, no es hasta los 90 que su desarrollo recibió impulso, con la introducción de esa línea de producción en los CREE de zonas cañeras, que llegó en los 90 e inicios de este siglo, a producirse en más de 60 CREE. Esto fue posible porque la cepa HC1 de H. bacteriophora e instrucciones básicas para su reproducion, fueron introducidas en el CREE del Central «Pablo Noriega» en 1994 por el CENSA (40).

Posteriormente se diseñó una metodología de reproduccion, basada en la descrita por Dutky et al. (41) y modificada por el equipo del CENSA, que incorporó elementos de control de calidad y sustratos alternativos para la cria de G. mellonella (11, 42).

La metodología, los sustratos alternativos y la cepa HC1 fueron transferidas también a un centro en zonas montañosas para su generalización en zonas cafetaleras para el manejo de la broca del café (43), trabajo que se lleva a cabo por el Ministerio de la Agricultura en la actualidad, donde CREE enclavados en zonas productoras de café producirán estos biorreguladores para el manejo de la broca.

Recientemente, Pozo et al. (44) determinaron la factibilidad de emplear S. frugiperda, como hospedante alternativo en la producción masiva de los nematodos entomopatógenos, utilizando en su alimentación Sorghum halepense Pers.

En Cuba, el uso de sistemas de gestión de calidad en los CREE permite obtener diversos agentes de control biológico. Dicho sistema incluye, entre otros, controles de materias primas, procesos de producción del hospedante y del producto final (nematodos entomopatógenos).

Reproducción masiva in vitro

El cultivo monoxénico de estos organismos (bacteria y nematodo) se desarrolló a partir de los años 60, empleando la fermentación en sustratos líquidos y sólidos (45).

A partir de los estudios iniciales, una amplia variedad de componentes fueron empleados para suplir las necesidades del complejo nematodo-bacteria, que comprenden entre otros, vísceras de aves y mamíferos, aceite de maíz, levadura, colesterol, soya, grasa de origen animal y yema de huevo. La mayor parte de estos componentes son alimento humano y poseen altos costos en el mercado internacional, por lo que en Cuba se evaluaron sustratos alternativos para el cultivo in vitro de nematodos entomopatógenos.

En este sentido, dos equipos de investigación desarrollaron medios de cultivos alternativos. Los primeros estudios los emprendió el colectivo del CENSA (11) que evaluó sustratos sólidos que contenían grasa de pescado, papa, boniato, maíz, harina de soya y otros, encontrando combinaciones muy favorables (46). Este estudio culminó en la escala de producción en erlenmeyer de 1L de capacidad, donde eran embebidos fragmentos de esponja de polieter-poliuretano. La patogenicidad de los nematodos obtenidos fue evaluada de forma satisfactoria.

Por otra parte, Valdez et al. (47) evaluaron cuatro medios de cultivos nutritivos en sistema bidimensional y para la reproducción del complejo H. indica - P. luminescens emplearon combinaciones de hígado de pollo con almidón e hígado de cerdo combinado con melaza, almidón y polvo de arroz, demostrando que todos estos sustratos permitieron la reproducción del complejo.

A pesar de los modestos avances logrados en Cuba en el cultivo sólido de nematodos entomopatógenos, se sabe que, para los propósitos de biocontrol, el cultivo líquido es preferible para la reproducción de Heterorhabditis spp. Al respecto Shapiro-Ilan y Gaugler (48) señalaron que este tipo de reproducción es el proceso más eficiente en costo para obtener productos.

Teniendo en cuenta la demanda actual de nematodos entomopatógenos y la existencia en Cuba de capacidades instaladas en la industria del biocontrol para acometer la reproducción in vitro líquida, deben desarrollarse investigaciones para establecer una tecnología de reproducción masiva por fermentación en medio líquido de nematodos entomopatógenos que permita avanzar en la escala productiva y lograr formulaciones comerciales de amplio uso en agricultura, salud pública y otros sectores.

Con relación a las formulaciones de nematodos, Sánchez et al., (49) recomendaron el uso de esponjas de polieterpoliuretano y determinaron las dimensiones, concentración de JI y tiempo de conservación de H. bacteriophora cepa HC1 en dichas esponjas, indicando que la viabilidad de los nematodos depende de la calidad del agua en la formulación y las reservas de lípidos que posean.

A pesar de la existencia de la metodología para formular los nematodos en esponjas, la mayoría de los CREE comercializan los nematodos en suspensiones acuosas en embases de diferentes dimensiones, lo que trajo en no pocas ocaciones problemas en las aplicaciones por muerte de los JI en la transportación.

 

CUBA: EXPERIENCIAS DEL USO DE BIOPREPARADOS DE NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS EN CAMPO

En Cuba, el uso los nematodos entomopatógenos en campo se registró mayormente en zonas donde están enclavados los 33 CREE que producen la cepa HC1 (H. bacteriophora) y que generan biorreguladores para el manejo de plagas en plantaciones de caña de azúcar.

Las producciones en esos establecimientos son de unos 700 millones de juveniles infectivos por mes (39), los que se emplean en el manejo de plagas de lepidópteros en plantaciones cañeras y otros cultivos.

Los productores refirieron resultados muy satisfactorios en el manejo de las siguientes combinaciones cultivo/plaga: Arroz/ Lissorhoptrus brevirostris Su.; cítrico / P. litus y Atta insularis Guérin; boniato / C. formicarius; cafetó / H. hampei y pseudococcidos; piña/ Phyllophaga spp. y pseudococcidos; col de repollo / P. xylostella; hortalizas/ varios lepidópteros; ornamentales/ A. insulares; maíz/ S. frugiperda; forestales/Ips spp., entre otros (40, 50, 51).

En zonas de la Provincia Mayabeque, importantes polos de producción agrícola en el occidente de Cuba, los nematodos entomopatógenos representan uno de los agentes de control biológico de mayor uso y popularidad entre los productores por su acción rápida y alta eficiencia técnica (52).

Otros cultivos importantes en Cuba como tabaco (Nicotiana tabacum L.), banano-plátano (Musa spp.), y otros en desarrollo como soya (Glicina max L.), garbanzo (Cicer arietunum L.), flores de corte y ornamentales deben ser objeto de estudios futuros para establecer la efectividad de nematodos entomopatógenos en el manejo de sus plagas más importantes.

Para el desarrollo de estudios en campo se debe potenciar el trabajo colaborativo entre instituciones cubanas y la incorporacion de estudiantes de universidades a las investigaciones, lo que potenciaría el conocimiento y uso de estos agentes de control biológico en diversos territorios.

 

RETOS PARA LA NEMATOLOGIA ENTOMOPATOGÉNICA EN CUBA

La temática posee un nivel de desarrollo en Cuba, el camino transitado desde los estudios desarrollados por las profesoras Magda Montes y Eva Arteaga, hasta nuestros días, aportaron elementos muy valiosos que hicieron que los nematodos entomopatógenos sean agentes de control biológico populares y demandados por los produtores en el país. Sin embargo, numerosos son los desafíos que enfrentan los equipos de investigadores/extensionistas y productores para ser emprendidos en los próximos años. Señalamos algunos que, en nuestra opinión deben recibir atención prioritaria:

• Desarrollar estudios de todas las cepas selecciondas con el empleo de técnicas de biología molecular para el estudio de nematodos y sus bacterias simbiontes, como elementos importantes en el proceso de obtención y protección de formulados comerciales.

• Iniciar estudios de toxinas de origen proteico y metabolitos secundarios de los simbiontes bacterianos de las cepas que han demostrado alta eficacia en el manejo de plagas, los que pudieran tener nuevas aplicaciones agrícolas.

• Lograr la infraestructura necesaria para el establecimiento y mantenimiento de colecciones especies/cepas, así como una pagina web con información relevante, con fines docentes y científicos.

• Emprender el desarrollo del cultivo líquido (por fermentación), aprovechando así capacidades instaladas y experiencia acumulada en el país en la producción de medios biológicos de uso agropecuario.

• Mejorar las formulaciones de nematodos entomopatógenos para facilitar las aplicaciones e incrementar su vida en anaquel y la persistencia luego de ser aplicados.

• Continuar estudios relacionados con las aplicaciones en campo como: dosis, frecuencia y momento de aplicación para cada diana; equipos de aplicación; compatibilidad con otros productos (químicos y biológicos) y su uso en nuevas dianas.

• Elevar la preparación de profesionales, productores, decisores y la sociedad en el tema de nematodos entomopatógenos.

• La creación y /o fortalecimiento de redes de trabajo debe ser incorporada como un estilo de trabajo para las instituciones cubanas que abordan el tema trabajo.

• Aumentar la divulgación de los resultados obtenidos en Cuba a través de revistas científicas.

Los elementos recogidos en este estudio evidencian los resultados obtenidos por Cuba en el desarrollo y uso de nematodos entomopatógenos en el manejo de plagas y los retos que deben aun enfrentar los equipos de investigación/extensión y productores, en aras de lograr cubrir las demandas de estos biorreguladores en el país, en un contexto en que resulta necesario producir alimentos sanos.

 

AGRADECIMIENTOS

A los Doctores Hector Rodríguez Morell y Belkis Peteira Delgado-Oramas, por la revisión crítica del documento. A la Ing. Nery Hernández, de la Biblioteca del Instituto de Investigaciones de Sanidad Vegetal (INISAV), por facilitarnos parte de la información contenida en diversas revistas cubanas del periodo 1978-1990.

 

REFERENCIAS

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4. Rodríguez MG, Rosales LC, Enrique R, Gómez L, González E, Peteira B, et al. Los nematodos entomopatógenos y su uso como agentes de control biológico para el manejo de plagas agrarias. Cuba. 2011. 95pp.

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Recibido: 20-11-2011.
Aceptado: 5-5-2012.