El nematodo del quiste de la soja (SCN, por sus siglas en inglés) es uno de los principales problemas que enfrentan los productores de soja en todo el mundo. Este parásito microscópico ataca las raíces de las plantas, debilitándolas y reduciendo significativamente los rendimientos. Sin embargo, una nueva estrategia biológica está ganando terreno: el uso de hongos entomopatógenos para combatir este problema de manera sostenible y efectiva.
Algunos hongos actúan como antagonistas naturales del SCN. Estos hongos, como Pochonia chlamydosporia y Paecilomyces lilacinus, infectan y destruyen los quistes que contienen los huevos del nematodo, interrumpiendo su ciclo de vida. Además, ciertos hongos pueden colonizar las raíces de la soja, creando una barrera protectora que dificulta la infección por parte del nematodo.
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) intensifican sus esfuerzos para controlar plagas agrícolas sin el uso de pesticidas químicos. Una solución prometedora son los hongos entomopatógenos transportados por las mismas plagas en una relación simbiótica.
Las plagas invertebradas, incluidos los nematodos y artrópodos (insectos, ácaros, etcétera), causan enormes pérdidas de cultivos cada año. Según Kathryn Bushley, microbióloga de la Unidad de Investigación de Plagas y Patógenos Emergentes del ARS en Ithaca, Nueva York, solo una plaga, el nematodo del quiste de la soja, un parásito invasivo que ataca las raíces de la soja, genera más de mil millones de dólares en daños anualmente en Estados Unidos.
"Estamos investigando hongos naturales 'insecticidas' para tratar de controlar la capacidad de estas plagas de dañar cultivos o transmitir enfermedades de las plantas", dijo Bushley. "Estos hongos, así como sus genes/ADN y los compuestos químicos que producen, son enfoques más sostenibles desde el punto de vista ambiental para manejar plagas agrícolas, patógenos de plantas y parásitos que el uso de pesticidas", agregó.
El proyecto de Bushley examinó las relaciones simbióticas entre las plagas de nematodos y los hongos que transportan. Los investigadores descubrieron que algunos de estos hongos pueden infectar los huevos del nematodo del quiste de la soja o atrapar a los juveniles mientras se mueven por el suelo utilizando "trampas adhesivas". Otros hongos pueden ayudar a controlar al nematodo del quiste de la soja al impedir que infecte una planta o inhibiendo su desarrollo dentro de la misma.
Los productores de soja en Estados Unidos han enfrentado precios fluctuantes y desafíos económicos en los últimos años, lo que hace crucial reducir las pérdidas en los rendimientos. Según Bushley, muchos pesticidas químicos están prohibidos o rápidamente perdiendo eficacia, lo que impulsa la necesidad de soluciones alternativas para manejar el nematodo del quiste de la soja.
"Una vez que infesta un campo, el nematodo del quiste de la soja produce quistes que contienen cientos de huevos capaces de sobrevivir y eclosionar hasta por 10 años", explicó. "Mi laboratorio está identificando y probando hongos y bacterias que pueden parasitar los huevos, producir metabolitos que maten nematodos y ser desarrollados como biopesticidas para ayudar a controlar las poblaciones de nematodos".
Bushley también explicó que la transmisión de microbios fitopatógenos por artrópodos es una de las principales formas en que las plantas se enferman. Manejar la enfermedad de la planta a menudo implica controlar los insectos que la transmiten. Los artrópodos y otros invertebrados, como los nematodos, son difíciles de controlar debido a su rápida reproducción, movilidad y capacidad para desarrollar resistencia a los pesticidas químicos.
"Los microbios asociados con insectos y otros invertebrados, como los nematodos, juegan un papel importante en el éxito de estas plagas", continuó. "Algunos simbiontes de insectos, por ejemplo, pueden influir en la resistencia de su hospedador a los pesticidas, mientras que los patógenos naturales de las plagas son agentes de control prometedores. Al comprender mejor los roles de los microbios en la vida de las plagas agrícolas, podemos manipularlos para manejarlas".
La información del estudio se ha añadido a la Colección ARS de Cultivos Fúngicos Entomopatógenos, la mayor colección de hongos que son patógenos o simbióticos con insectos y otras plagas invertebradas. La colección incluye más de 12.000 hongos vivos y metadatos asociados que los investigadores de todo el mundo pueden usar para desarrollar potenciales agentes de control biológico de plagas agrícolas.
"Nuestro objetivo es desarrollar enfoques para controlar plagas de artrópodos o las enfermedades que transmiten", dijo Bushley.
"Planeamos desarrollar algunos de los parásitos naturales de nematodos como recubrimientos para semillas o tratamientos de suelo que puedan aplicarse en los campos agrícolas. El método de aplicación ideal es aquel que pueda integrarse en los flujos de trabajo y maquinaria existentes que los agricultores ya utilizan para manejar sus cultivos".
El proyecto ofrece esperanza para el desarrollo de soluciones más amigables con el medio ambiente frente a las plagas invertebradas y los patógenos vegetales que transmiten, señaló Bushley.
"Como doctores de plantas, puede que no siempre podamos curar o eliminar completamente todas las plagas una vez establecidas, pero mediante el uso de diversas estrategias, incluido el control biológico microbiano como parte de un esquema de manejo integrado de plagas, podemos controlar la enfermedad lo suficiente como para mejorar los rendimientos y los márgenes de ganancia de los agricultores. Nuestro objetivo es desarrollar alternativas sostenibles desde el punto de vista ambiental y económico para resolver estos desafíos".
"Creo que es emocionante pensar en usar las herramientas que la naturaleza nos ofrece, como los patógenos microbianos naturales, para atacar plagas invertebradas en la agricultura", concluyó Bushley.
Por Scott Elliott, Oficina de Comunicaciones del ARS.
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