La tecnología push-pull es una estrategia de cultivo intercalado para controlar las plagas agrícolas mediante el uso de plantas repelentes de "empuje" y plantas trampa "de tracción" . [1] Por ejemplo, los cultivos de cereales como el maíz o el sorgo suelen estar infestados por barrenadores del tallo . Los pastos plantados alrededor del perímetro del cultivo atraen y atrapan las plagas, mientras que otras plantas, como Desmodium , plantadas entre las hileras de maíz, repelen las plagas y controlan la planta parásita Striga . La tecnología push-pull se desarrolló en el Centro Internacional de Fisiología y Ecología de Insectos (ICIPE) en Kenia en colaboración con Rothamsted Research , Reino Unido. [2] y socios nacionales. Esta tecnología se ha enseñado a pequeños agricultores a través de colaboraciones con universidades, ONG y organizaciones nacionales de investigación. [3]
La tecnología push-pull implica el uso de estímulos que modifican el comportamiento para manipular la distribución y abundancia de barrenadores del tallo e insectos beneficiosos para el manejo de plagas de barrenadores del tallo. Se basa en un conocimiento profundo de la ecología química , la agrobiodiversidad , las interacciones planta-planta e insecto-planta , e implica intercalar un cultivo de cereal con un cultivo intercalado repelente como Desmodium uncinatum (hoja de plata) [4] (empujar), con un atractivo Planta trampa como pasto Napier (pull) plantada como cultivo fronterizo alrededor de este cultivo intercalado. Las hembras grávidas del barrenador del tallo son repelidas del cultivo principal y simultáneamente son atraídas por el cultivo trampa.
El "empuje" en el esquema de cultivos intercalados lo proporcionan las plantas que emiten sustancias químicas volátiles ( kairomones ) que repelen a las polillas barrenadoras del tallo y las alejan del cultivo principal (maíz o sorgo). Las especies de plantas empujadoras más comúnmente utilizadas son las leguminosas del género Desmodium (por ejemplo, Desmodium de hoja plateada, D. uncinatum y Desmodium de hoja verde, D. intortum ). El Desmodium se planta entre las hileras de maíz o sorgo, donde emite sustancias químicas volátiles (como (E)-β- ocimeno y (E)-4,8-dimetil-1,3,7-nonatrieno) que repelen el polillas barrenadoras del tallo. Estos semioquímicos también se producen en pastos como el maíz cuando son dañados por insectos herbívoros, lo que puede explicar por qué son repelentes para los barrenadores del tallo. [1] [5] Al ser una planta de bajo crecimiento, Desmodium no interfiere con el crecimiento de los cultivos, pero puede suprimir las malezas y ayudar a mejorar la calidad del suelo al aumentar el contenido de materia orgánica del suelo , fijar nitrógeno y estabilizar los suelos de la erosión. También sirve como alimento para animales altamente nutritivo y suprime eficazmente las malezas striga a través de un mecanismo alelopático. Otra planta que muestra buenas propiedades repelentes es la melaza ( Melinis minutiflora ), un alimento nutritivo para animales con propiedades repelentes de garrapatas y parasitoides barrenadores del tallo. [5]
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El enfoque se basa en una combinación de cultivos complementarios que se plantarán alrededor y entre el maíz o el sorgo. Tanto los pastos domésticos como los silvestres pueden ayudar a proteger los cultivos atrayendo y atrapando a los barrenadores del tallo . Los pastos se plantan en los límites alrededor de los campos de maíz y sorgo, donde las polillas adultas invasoras se sienten atraídas por los químicos emitidos por los propios pastos. En lugar de posarse sobre las plantas de maíz o sorgo, los insectos se dirigen hacia lo que parece ser una comida más sabrosa. Estos pastos proporcionan el "tirón" en la estrategia de "empujar-tirar". También sirven como refugio para los enemigos naturales de los barrenadores. Los buenos cultivos trampa incluyen pastos conocidos como el pasto Napier ( Pennisetum purpureum ), el pasto Signal ( Brachiaria brizantha ) y el pasto Sudán ( Sorghum vulgare sudanense ). El pasto Napier produce niveles significativamente más altos de compuestos volátiles atractivos ( volátiles de hojas verdes ), señales utilizadas por las hembras grávidas del barrenador del tallo para localizar plantas hospedantes, que el maíz o el sorgo. También hay un aumento de aproximadamente 100 veces en las cantidades totales de estos compuestos producidos en la primera hora del anochecer por el pasto Napier (escotofase), el período en el que las polillas barrenadoras del tallo buscan plantas hospedantes para poner huevos, provocando la preferencia de oviposición diferencial. [6] Sin embargo, muchas de las larvas del barrenador del tallo, alrededor del 80%, no sobreviven, ya que los tejidos del pasto Napier producen savia pegajosa en respuesta a la alimentación de las larvas, lo que las atrapa, causando la muerte de alrededor del 80% de las larvas. [3]
Desmodium también controla la maleza parásita Striga , lo que resulta en aumentos significativos del rendimiento de aproximadamente 2 toneladas/hectárea (0,9 toneladas cortas por acre) por temporada de cultivo. [ cita necesaria ] Además de los beneficios derivados de la mayor disponibilidad de nitrógeno y la competencia por la luz, se descubrió que D. uncinatum suprime fuertemente el crecimiento de striga a través de la alelopatía . [7] Se cree que estos efectos están relacionados con las isoflavanonas producidas en las raíces de Desmodium, que pueden promover la germinación de las semillas de striga o inhibir el crecimiento de las plántulas, dependiendo de su estructura. En conjunto, estos efectos dan como resultado el fenómeno conocido como "germinación suicida", reduciendo así el banco de semillas de striga en el suelo. [3] También se han evaluado otras especies de Desmodium que tienen efectos similares sobre los barrenadores del tallo y la maleza striga y actualmente se utilizan como cultivos intercalados de maíz, sorgo y mijo. [8]
Desmodium también mejora la calidad del suelo al aumentar la materia orgánica del suelo, el contenido de nitrógeno y la biodiversidad del suelo, además de conservar la humedad, moderar la temperatura del suelo y prevenir la erosión. [3] [9] [10] [11]
La agricultura push-pull conduce a resultados económicos beneficiosos a nivel de pequeños agricultores individuales y de subsistencia a través de mayores flujos de ingresos provenientes de la venta de excedentes de cereales, semillas de desmodium, forraje y leche. [3] Un estudio económico ha calculado que el retorno de la inversión de los métodos push-pull para los agricultores es superior a 2,2 en comparación con 1,8 para el uso de pesticidas y 0,8 para monocultivos. [ dudoso ] [12] Aunque los costos iniciales de la tecnología push-pull son muy variables debido a los requisitos de mano de obra para plantar pasto desmodium y Napier y la compra de estas semillas, los costos disminuyen significativamente en los siguientes años de crecimiento. [12] También se ha visto que la tecnología push-pull ayuda a impulsar las economías locales. [3] Debido a que estos agricultores tienen más ingresos, pueden gastar dinero en su economía local, lo que aumenta los niveles de vida y la prosperidad de la comunidad en general. [3]
Los principales oponentes económicos a tales métodos son las grandes corporaciones multinacionales como Monsanto y otras que producen insumos estacionales como pesticidas químicos, fertilizantes y semillas de alto rendimiento que requieren dichos insumos. [3]
Después de controlar los determinantes extraños del rendimiento del maíz, se encontró que hubo un aumento del 61,9% en el rendimiento del maíz con un aumento del 15,3% en el costo de producción del maíz y un aumento del 38,6% en el ingreso neto promedio obtenido del maíz. [13]
En los hogares donde se ha adoptado la tecnología push-pull en Kenia, el aumento de los ingresos económicos se ha asociado con más años de educación, un mejor acceso a las instituciones rurales y la asistencia a un mayor número de días de campo en comparación con los hogares que no han adoptado la tecnología. . [13] Además, si la adopción de la tecnología continúa al ritmo actual del 14,4%, se podría esperar una reducción de 75.077 personas consideradas pobres en una situación en la que las economías locales permanecen cerradas, y se podría esperar que 76.504 personas menos sean consideradas pobres. si las economías estuvieran abiertas. [13]
Debido a que la tecnología push-pull se desarrolló principalmente fuera del África subsahariana (donde hoy las agencias internacionales buscan aumentar su impacto al máximo), inicialmente se enfrentó una falta de confianza. [14] Esta desconfianza fue alimentada por sospechas locales de que los agentes externos habían ocultado agendas egoístas. [14] En relaciones donde los recursos para implementar nuevas tecnologías también se proporcionan externamente, los agricultores a menudo sienten que deben simplemente seguir pasivamente las instrucciones que se les dan; sin embargo, en Etiopía se han realizado esfuerzos para fomentar la participación de los agricultores en el desarrollo de tecnología push-pull y así hacer que el proceso sea más colaborativo y cerrar esta brecha. [14] Además, como se mencionó anteriormente, la tecnología push-pull es muy similar a los métodos tradicionales de cultivos intercalados, lo que le ha ayudado a ganar aceptación de la comunidad.
La tecnología push-pull también se ha visto más ampliamente como culturalmente aceptable y congruente debido a la forma en que proporciona roles tradicionales para hombres y mujeres en el trabajo agrícola. [14] Debido a que la tecnología push-pull puede encajar dentro de los marcos familiares existentes, la práctica no exige una revisión de la dinámica existente. [14] Para facilitar aún más la implementación de la tecnología push-pull, los agricultores desempeñaron un papel participativo e influyente al decidir cómo se implementaría la tecnología para satisfacer mejor sus necesidades y alinearse con las prácticas tradicionales. [14] Por ejemplo, los agricultores locales prefirieron perforar las líneas en las que se sembrarían las semillas utilizando un arado tirado por bueyes. [14] En general, se prevé que se fortalezcan las perspectivas de sostenibilidad de tales proyectos al promover el liderazgo participativo de los agricultores locales. [14]
La tecnología push-pull se desarrolló en el Centro Internacional de Fisiología y Ecología de Insectos (ICIPE) en Kenia en colaboración con Rothamsted Research , Reino Unido. [2] y socios nacionales en la década de 1990. [15] La investigación y el desarrollo de la estrategia push-pull fueron financiados por varios socios, entre ellos la Gatsby Charitable Foundation del Reino Unido, la Fundación Rockefeller, el Departamento para el Desarrollo Internacional del Reino Unido y el Fondo para el Medio Ambiente Mundial del PNUMA, entre otros. . [3]
Esta estrategia se basa en el uso de plantas disponibles localmente, no en insumos industriales costosos, lo que la hace más viable económicamente y más apropiada culturalmente, ya que este método es en muchos aspectos similar a las prácticas tradicionales africanas de cultivos intercalados. [3] Por esta razón, se prevé que este método sea una solución popular a la inseguridad alimentaria en el África subsahariana. Si bien esta estrategia requiere menos recursos, requiere más conocimientos. [3] Por esta razón, se han lanzado campañas en los medios de comunicación, se han celebrado reuniones públicas, se han difundido materiales impresos y se han establecido programas de escuelas de campo de agricultor a agricultor y de campo para agricultores con el fin de superar las barreras del conocimiento para la implementación de tecnología push-pull. [3] Se ha identificado que los métodos más eficientes, influyentes y rentables para difundir información y alentar a los agricultores a adoptar métodos push-pull son los días de campo (que llevaron a un aumento de aproximadamente el 26,8 % en la adopción), las escuelas de campo para agricultores (22,2 % de influir en las decisiones de los agricultores) y maestros agricultores (18,1% de posibilidades de convencer a los agricultores de que adopten la tecnología). [12] Además, se ha descubierto que más del 80% de los agricultores que participan en días de campo adoptan la tecnología en sus tierras. [12]
Otra medida que se ha tomado para impulsar las tasas de adopción de la tecnología push-pull es distribuir semillas de desmodium y otros insumos necesarios para iniciar esta práctica. [12] La distribución de semillas y otros insumos necesarios ha sido posible gracias a asociaciones con empresas semilleras y grupos de agricultores locales. [12] Para combatir la escasez anterior y el alto costo de las semillas de desmodium que limitaban la difusión de la tecnología push-pull, se han lanzado iniciativas intensivas de producción de semillas y se ha alentado a los grupos de agricultores a propagar las semillas ellos mismos. [12] Como resultado de estas medidas, se ha estimulado el mercado de semillas de desmodium y las semillas se han vuelto más accesibles para los pequeños agricultores que buscan implementar métodos de tira y afloja en sus campos. [12]
Sólo en Kenia, Tanzania y Uganda, 68.800 pequeños agricultores han adoptado la tecnología push-pull; sin embargo, estas cifras pueden ser más altas en la realidad debido a lagunas en la presentación de informes. [12] Debido a que estas áreas en el África subsahariana a menudo sufren de una producción agrícola poco confiable como resultado de los barrenadores del tallo y la striga, la infertilidad del suelo y el suministro insostenible de forraje, se espera que la solución push-pull a estos problemas sea adoptada por más pequeños agricultores. agricultores en el futuro a una tasa de adopción anual del 30% y una tasa de adopción anual potencial del 50% debido a las intensas campañas de educación que se han lanzado. [12]
