La alteración del apareamiento (MD) es una técnica de manejo de plagas diseñada para controlar ciertas plagas de insectos mediante la introducción de estímulos artificiales que confunden a los individuos e interrumpen la localización de la pareja y/o el cortejo, impidiendo así el apareamiento y bloqueando el ciclo reproductivo . Generalmente implica el uso de feromonas sexuales sintéticas , [1] aunque también se están desarrollando otros enfoques, como interferir con la comunicación vibratoria . [2]
La confusión sexual o alteración del apareamiento fue discutida por primera vez por el Institut national de la recherche agronomique en 1974 en Burdeos , Francia . [3]
Los enólogos de Francia, Suiza, España, Alemania e Italia fueron los primeros en utilizar este método para tratar las vides contra las larvas del género de polilla Cochylis . [3]
En muchas especies de insectos de interés para la agricultura, como las del orden Lepidoptera , las hembras emiten en el aire un rastro de una mezcla química específica que constituye la feromona sexual de esa especie. Este rastro aéreo se conoce como penacho de feromonas. [4] [5]
Los machos de esa especie utilizan la información contenida en la columna de feromonas [6] para localizar a la hembra emisora (conocida como hembra "llamadora"). La interrupción del apareamiento explota la respuesta natural de los insectos machos de seguir el penacho mediante la introducción de una feromona sintética en el hábitat de los insectos . La feromona sintética es una sustancia química orgánica volátil diseñada para imitar la feromona sexual específica de la especie producida por el insecto hembra. El efecto general de la interrupción del apareamiento es confundir a los insectos macho al enmascarar las columnas de feromonas naturales, lo que hace que los machos sigan "falsos rastros de feromonas" a expensas de encontrar pareja y afecta la capacidad de los machos para responder a las "llamadas" de las hembras. En consecuencia, la población masculina experimenta una probabilidad reducida de localizar y aparearse con éxito con las hembras, lo que conduce al eventual cese de la reproducción y al colapso de la infestación de insectos. El Departamento de Regulación de Pesticidas de California , el Departamento de Alimentación y Agricultura de California y los Estados Unidos La Agencia Estatal de Protección Ambiental considera que la interrupción del apareamiento se encuentra entre los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente utilizados para erradicar las infestaciones de plagas. [7] La interrupción del apareamiento funciona mejor si se tratan grandes áreas con feromonas. Diez acres es un buen tamaño mínimo para un programa de MD exitoso, pero son preferibles áreas más grandes [2]
Los programas de feromonas son más efectivos cuando se controlan densidades de población de plagas bajas a moderadas. MD también ha sido identificado como un método de control de plagas en el que el insecto no se vuelve resistente [1] . La comunidad científica, junto con agencias gubernamentales de todo el mundo, comprende los beneficios de la alteración del apareamiento mediante el uso de feromonas sexuales específicas de cada especie y considera que los programas de control de insectos basados en feromonas sexuales se encuentran entre los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente que se pueden utilizar para gestionar y controlar las plagas de insectos. poblaciones. La feromona de insectos se ha utilizado con éxito como herramienta eficaz para frenar la propagación y erradicar plagas de áreas muy extensas en los EE. UU.; por ejemplo, para controlar la polilla esponjosa ( Lymantria dispar ), una plaga forestal devastadora, y para erradicar el picudo del algodón y el gusano rosado de la cápsula, dos de las plagas más dañinas del algodón. Los métodos de control convencionales basados en pesticidas matan a los insectos directamente, mientras que la interrupción del apareamiento impide que los insectos machos localicen con precisión a su pareja de apareamiento, lo que lleva al eventual colapso del ciclo de apareamiento [3] . La interrupción del apareamiento, debido a la especificidad de la feromona sexual de la especie de insecto, tiene el beneficio de afectar sólo a los machos de esa especie, sin afectar a otras especies no objetivo [3] . Esto permite un manejo de plagas muy específico, promoviendo la supresión de una sola especie de plaga, dejando intactas las poblaciones de insectos beneficiosos (polinizadores y enemigos naturales). La alteración del apareamiento, como la mayoría de las estrategias de manejo de plagas, es una técnica útil, pero no debe considerarse un programa de tratamiento independiente [1] ya que se dirige solo a una especie en sistemas de producción de plantas que generalmente tienen varias plagas de interés. La interrupción del apareamiento es una herramienta valiosa que debe utilizarse en los programas de Manejo Integrado de Plagas (IPM).
Los programas de feromonas se han utilizado durante varias décadas en todo el mundo y hasta la fecha (2009) no hay evidencia documentada de salud pública que sugiera que el uso agrícola de feromonas sintéticas sea perjudicial para los humanos o cualquier otra especie no objetivo. Sin embargo, se están realizando investigaciones continuas.
Over the decades that pheromone pest programs have been used several disadvantages have been argued when compared to the use of conventional pesticides. Most pheromones target a single species, so a specific mating disruption formulation controls only the species that uses that pheromone blend; whereas pesticides usually kill indiscriminately a plethora of species, including multiple species with a single application. Some synthetic pheromones have high developmental and production costs, causing the mating disruption technique to be too costly to be adopted by conventional commercial growers. Furthermore most commercial pheromone mating disruption formulations must be applied by hand, which can be an expensive and time consuming. Novel pheromone formulations recently developed to be mechanically applied provide long lasting mating disruption effects (e.g., depending on the target pest a single application of SPLAT[8] controls the target pest for a complete reproductive cycle,[9] or for the entire season.[10][11]
Microencapsulated pheromones (MECs) are small droplets of pheromone enclosed within polymer capsules. The capsules control the release rate of the pheromone into the surrounding environment. The capsules are small enough to be applied in the same method as used to spray insecticides. The effective field longevity of the microencapsulated pheromone formulations ranges from a few days to slightly more than a week, depending on climatic conditions, capsule size and chemical properties[1]. Microcapsules in the pheromone formulations are usually kept above a prescribed diameter to avoid the risk of inhalation by humans.
En la última década se ha lanzado al mercado un concepto nuevo, eficaz y económico en la administración de feromonas que utiliza una formulación fluida para crear dispensadores de feromonas monolíticos de larga duración. [13] Estas novedosas formulaciones de interrupción del apareamiento con feromonas SPLAT pueden proporcionar un efecto de supresión eficaz durante toda la temporada (por ejemplo, dependiendo de la plaga objetivo, una sola aplicación de SPLAT controla la plaga objetivo durante un ciclo reproductivo completo, [ 14] o durante toda la temporada [10 ] [15] ) y puede aplicarse manual o mecánicamente. Aunque las técnicas de dispersión mecánica requieren tecnología y/o equipo de aplicación especializado y disponible en el mercado, una vez que el sistema de aplicación funciona, permite la protección de áreas extensas utilizando feromonas, una de las técnicas de manejo de plagas más benignas y efectivas disponibles en la actualidad. Un beneficio de SPLAT es que la porción se ancla donde aterriza, evitando la deriva no deseada de la formulación una vez aplicada en el campo y, dependiendo del modo de aplicación, las porciones curadas son recuperables.
En noviembre de 2007, se utilizó un controvertido enfoque aéreo para rociar feromona LBAM microencapsulada en áreas urbanas y rurales de los condados de Santa Cruz y Monterey, California, para combatir la invasora polilla de la manzana de color marrón claro . Por lo general, el efecto de la alteración de la orientación de las polillas macho hacia las hembras (o de las trampas de feromonas de seguimiento) puede detectarse mediante la reducción de la captura de polillas en las trampas de feromonas de seguimiento. La campaña gubernamental que utilizó aplicaciones aéreas de feromonas microencapsuladas en toda el área no logró mostrar ningún signo de alteración del apareamiento en las poblaciones de polilla de la manzana de color marrón claro en el área tratada. Se descubrió que la primera campaña aérea se realizó utilizando una mezcla incompleta (incorrecta) de feromonas de la polilla de la manzana de color marrón claro (la combinación incorrecta disminuyó enormemente la probabilidad de éxito del programa de interrupción del apareamiento), y la formulación microencapsulada de LBAM no se probó. y, finalmente, las formulaciones de microcápsulas son notoriamente conocidas por su corta vida en el campo y su desempeño débil y errático. Además, es posible que la formulación microencapsulada de LBAM utilizada en la campaña gubernamental no fuera apta para su entrega aérea en áreas urbanas; aunque la feromona es segura, la formulación utilizada tenía microcápsulas de muy pequeño diámetro, lo que la convertía en un posible peligro por inhalación que parece estar relacionado con un aumento de las reacciones alergénicas de la población de la zona objetivo. Este conjunto de aplicaciones aéreas de interrupción del apareamiento de LBAM realizadas por el gobierno ha creado una enorme disidencia del público en general, así como de varios sectores de la comunidad científica. Ahora, varios años después, las comunidades afectadas, así como la naciente industria estadounidense de feromonas (que ofrece alternativas más seguras, pero muy efectivas, al uso de pesticidas convencionales) todavía están sufriendo los efectos de estas desastrosas campañas de erradicación de LBAM en el Área de la Bahía.
Pero existen numerosos programas exitosos de supresión de plagas que se basan en la dispersión aérea de feromonas que alteran el apareamiento. Uno de los programas de interrupción del apareamiento con feromonas más grandes del mundo es Slow the Spread. [16] [17] Se ha implementado Slow the Spread a lo largo de la frontera de polilla esponjosa de 1.200 millas (1.900 km) desde Wisconsin hasta Carolina del Norte. El área del programa está ubicada delante del frente de avance de la población de polillas esponjosas. El programa CTS se centra en la detección temprana y la supresión de las poblaciones de bajo nivel a lo largo de este frente de avance, interrumpiendo el progreso natural de la acumulación y propagación de la población. Cada año, cientos de miles de acres son rociados aéreamente con dos formulaciones de feromonas para la polilla esponjosa que alteran el apareamiento: Flakes y SPLAT. Una sola aplicación de la formulación de alteración del apareamiento promueve la supresión de la polilla esponjosa durante toda la temporada en las áreas tratadas. Con un equipo de 8 personas fue posible tratar aéreamente con SPLAT GM más de 20.000 acres (81 km 2 ) de bosque en un solo día. El consorcio de participantes federales y estatales ha podido hacer lo siguiente:
• disminuir el nuevo territorio invadido por la polilla esponjosa cada año de 15.600 millas cuadradas (40.000 km 2 ) a 6.000 millas cuadradas (16.000 km 2 );
• proteger los bosques, las industrias forestales, los parques urbanos y rurales y la propiedad privada; y
• evitar al menos $22 millones por año en daños y costos de gestión.
Parece que el tremendo éxito del programa Slow the Spread está relacionado con campañas extremadamente bien planificadas, que implican comunicación, transparencia y claridad de objetivos: antes de una solicitud, la STS celebra reuniones que incluyen a la población de la zona en general, ciudadanos preocupados, público funcionarios, científicos y personal técnico para discutir estrategias de manejo de polillas esponjosas en las áreas de interés. Existe un movimiento que solicita que las nuevas campañas gubernamentales de erradicación de especies invasoras modelen sus acciones de supresión de plagas a partir de los programas de supresión exitosos existentes como STS, y adopten una política más efectiva de comunicación, transparencia y claridad de objetivos. Con la participación y educación del público, las campañas de erradicación en toda el área estarán mejor planificadas y serán más capaces de implementar acciones decisivas y efectivas de erradicación de plagas.
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