Importancia del uso de agentes de control biológico para la agricultura

La agricultura enfrenta el desafío de incrementar la producción de alimentos para una población en constante crecimiento. De acuerdo con las proyecciones de las Naciones Unidas en el World Population Prospects [1], se estima que la población mundial aumentará de aproximadamente 8 mil millones en 2025 a 10,5 mil millones en 2100. Este crecimiento demográfico implica una presión adicional sobre los limitados recursos agrícolas.

Los agroquímicos han mejorado significativamente la productividad agrícola, pero el uso extensivo de pesticidas sintéticos ha generado importantes problemas ambientales, tales como pérdida de biodiversidad, degradación del suelo y riesgos para la salud humana y de otros organismos. Este contexto ha impulsado la adopción de prácticas agrícolas sostenibles [2]. Existe un interés creciente en los bioplaguicidas microbianos debido a su sostenibilidad, origen biológico y acción específica contra plagas. Estos se consideran una alternativa prometedora a los pesticidas químicos, especialmente en los sistemas integrados de manejo de plagas. Se proyecta que el mercado de bioplaguicidas, particularmente aquellos de origen microbiano, crezca significativamente, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) entre 15% y 20%, en contraste con el crecimiento más lento de los pesticidas sintéticos [3].

En este marco, los agentes de control biológico se presentan como soluciones viables que permiten mantener la producción agrícola sin comprometer la salud de los ecosistemas. El control biológico, que emplea organismos vivos para manejar poblaciones de plagas, es una estrategia para reducir daños económicos en los cultivos. Los agentes de control biológico, que incluyen depredadores, parasitoides y microorganismos, se utilizan para controlar plagas y patógenos en diversos cultivos [4]. Fontes y Valades [5] afirman que los productos empleados en el control biológico no generan residuos ni presentan riesgos toxicológicos, por lo que no afectan el medio ambiente ni la salud humana. Además, su especificidad contra ciertas especies de plagas protege otros organismos, beneficiando el entorno agrícola y proporcionando un control más duradero [6].

Así, el control biológico se convierte en una herramienta clave para el desarrollo sostenible de la agricultura, al reducir la necesidad de pesticidas químicos y, en consecuencia, la contaminación de suelos y fuentes de agua. A diferencia de los productos químicos, los agentes biológicos actúan sobre las plagas a través de mecanismos naturales, lo que limita el desarrollo de resistencia. Aunque su implementación inicial puede requerir conocimientos especializados e inversión, a largo plazo, el control biológico disminuye la dependencia de agroquímicos y mejora la sostenibilidad económica para los productores. Además, el desarrollo y aplicación de tecnologías basadas en microorganismos puede generar empleo y capacitar a los agricultores en prácticas sostenibles, fomentando una cultura de producción que respeta y protege la biodiversidad.

La ciencia detrás del desarrollo de productos derivados de microorganismos

Dentro de los biopesticidas, los agentes de control microbiano constituyen el grupo más amplio y de mayor espectro. Estos incluyen biofungicidas (ej., Bacillus spp., Pseudomonas spp., Trichoderma spp.), bionematicidas (Pochonia chlamydosporia), bioacaricidas (Hirsutella thompsonii), bioinsecticidas (Beauveria bassiana, Bacillus thuringiensis) y bioherbicidas (Phytophthora spp.). Las nuevas tecnologías han impulsado significativamente el campo de los biopesticidas, facilitando innovaciones en su desarrollo.

La producción de biopesticidas requiere procesos de control de calidad que garanticen su seguridad y eficacia en aplicaciones agrícolas. En la figura 1 se muestran los pasos involucrados en el desarrollo de agentes microbianos de control biológico, que incluyen: i) aislamiento de microorganismos, que puede realizarse en suelo, materia orgánica, plantas, insectos infectados y residuos animales entre otros; ii) identificación mediante técnicas convencionales y moleculares (figura 2); iii) pruebas de patogenicidad en organismos blanco en condiciones controladas (in vitro e invernadero); iv) desarrollo de formulaciones en presentaciones líquidas o en polvo; v) pruebas de eficacia en campo para evaluar la adaptación de los agentes biológicos a diferentes condiciones climáticas, edáficas y de cultivo; vi) mantenimiento y depósito en bancos de germoplasma; y vii) control de calidad, que asegura la identidad del agente de control, la determinación de unidades formadoras de colonias (UFC), la viabilidad y longevidad del principio activo, así como la ausencia de contaminantes [7]. 

La bioseguridad es esencial en estos procesos para prevenir riesgos ecológicos y económicos. Los protocolos de manejo de agentes biológicos deben minimizar la dispersión accidental y la contaminación cruzada. Los fabricantes están obligados a asegurar la pureza de los productos, y los agricultores deben seguir estrictamente las recomendaciones de uso para garantizar la seguridad y efectividad de los agentes biológicos.

Riesgos asociados a la producción y uso de microorganismos de control biológico en finca (“on-farm”)

La producción en finca (“on-farm”) de agentes de control biológico es una alternativa para reducir costos. Sin embargo, esta modalidad generalmente carece de control sobre la concentración y viabilidad de los microorganismos, lo que reduce su efectividad. En la producción no regulada, las cepas pueden contaminarse con microorganismos no deseados, incluyendo patógenos que pueden dañar los cultivos, la salud humana o la biodiversidad local. Además, las cepas que se multiplican de forma indefinida tienden a perder su patogenicidad [8].

A diferencia de la producción comercial, la producción artesanal no cuenta con estándares de control de calidad, lo que genera riesgos adicionales en cuanto a la eficacia y seguridad. Los agentes biológicos mal producidos pueden contener toxinas o patógenos no deseados, presentando riesgos potenciales para la salud de quienes los manipulan y los consumidores finales. Coincidiendo con Faria et al. [8], consideramos que la multiplicación en finca de productos comerciales registrados es moralmente cuestionable, ya que compromete la sostenibilidad financiera de las empresas que han invertido en el desarrollo de estos productos.

Por tanto, es recomendable que los productores y agricultores opten por agentes biológicos certificados por el ICA, que cumplan con los estándares de calidad y seguridad necesarios para un uso efectivo y seguro en la agricultura.

Bibliografía

1. UN World Population Prospects—Population Division—United Nations. Available online: (consultado en 24 de octubre 2024).
2. M. Rajashekhar, B. Rajashekar, E. Sathyanarayana, M.C. Keerthi, P.V. Kumar, K. Ramakrishna, K. Vanisree, G. Neelima, G. Madhuri, O. Shaila, Microbial pesticides for insect pest management: success and risk analysis, Int. J. Environ. Clim. 11 (4) (2021) 18–32
3. M.S. Ayilara, S.A. Akinola, M.T. Adebajo, Benefits and Drawbacks of Microbial Inoculant in Terms of Human Health and the Environment, Microbial Inoculants Applications for Sustainable Agriculture, Springer Nature Singapore, Singapore, 2024, pp. 411–435.
4. EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Controle biológico, s.d.
5. Fontes EMG, Valadares-Inglis MC (2020) Controle biológico de pragas da agricultura. Embrapa, Brasília-DF
6. Bale JS, Van-Lenteren JC, Bigler F (2008) Biological control and sustainable food production. Philos Trans R Soc B 363:761– 776.