La disrupción 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 . Por lo general, implica el uso de feromonas sexuales sintéticas [1] , aunque también se están desarrollando otros enfoques, como la interferencia con la comunicación vibracional [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 productores de vino de Francia, Suiza, España, Alemania e Italia fueron los primeros en utilizar el método para tratar las vides contra las larvas del género de polillas Cochylis . [3]
En muchas especies de insectos de interés para la agricultura, como las del orden Lepidoptera , las hembras emiten un rastro aéreo de una mezcla química específica que constituye la feromona sexual de esa especie. Este rastro aéreo se denomina 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 alteración del apareamiento explota la respuesta natural de los insectos machos de seguir la columna introduciendo 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 machos enmascarando las plumas de feromonas naturales, lo que hace que los machos sigan "falsos rastros de feromonas" a expensas de encontrar parejas y afecta la capacidad de los machos para responder a las hembras que "llaman". En consecuencia, la población masculina experimenta una probabilidad reducida de localizar y aparearse con éxito con las hembras, lo que conduce al cese final de la reproducción y al colapso de la infestación de insectos. El Departamento de Regulación de Pesticidas de California , el Departamento de Alimentos y Agricultura de California y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos consideran que la interrupción del apareamiento es uno de los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente que se utilizan 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. La MD también ha sido identificada como un método de control de plagas en el que el insecto no se vuelve resistente [1] . La comunidad científica, junto con las agencias gubernamentales de todo el mundo, entiende los beneficios de la interrupción del apareamiento utilizando feromonas sexuales específicas de la especie, y considera que los programas de control de insectos basados en feromonas sexuales están entre los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente que se pueden utilizar para gestionar y controlar las poblaciones de plagas de insectos. La feromona de insectos se ha utilizado con éxito como una herramienta eficaz para frenar la propagación y erradicar las plagas de áreas muy grandes en los EE. UU.; por ejemplo, para controlar la polilla esponjosa ( Lymantria dispar ), una plaga forestal devastadora, y para erradicar el gorgojo del algodón y el gusano rosado del algodón, 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 confunde a los insectos machos y les impide localizar con precisión a una pareja de apareamiento, lo que lleva al colapso final del ciclo de apareamiento [3] . La disrupción del apareamiento, debido a la especificidad de la feromona sexual de las especies de insectos, tiene el beneficio de afectar solo a los machos de esa especie, mientras que otras especies no objetivo no se ven afectadas [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 disrupción 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 sola especie en sistemas de producción vegetal que generalmente tienen varias plagas de interés. La disrupción del apareamiento es una herramienta valiosa que debe usarse en programas de Manejo Integrado de Plagas (MIP).
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 seres humanos o para cualquier otra especie no objetivo. Sin embargo, se están realizando investigaciones continuas.
Durante las décadas que se han utilizado los programas de feromonas contra plagas, se han argumentado varias desventajas en comparación con el uso de pesticidas convencionales. La mayoría de las feromonas se dirigen a una sola especie, por lo que una formulación específica de interrupción del apareamiento controla solo las especies que utilizan esa combinación de feromonas; mientras que los pesticidas generalmente matan indiscriminadamente una gran cantidad de especies, incluidas múltiples especies con una sola aplicación. Algunas feromonas sintéticas tienen altos costos de desarrollo y producción, lo que hace que la técnica de interrupción del apareamiento sea demasiado costosa para ser adoptada por los cultivadores comerciales convencionales. Además, la mayoría de las formulaciones comerciales de feromonas para la interrupción del apareamiento deben aplicarse a mano, lo que puede ser costoso y consumir mucho tiempo. Las nuevas formulaciones de feromonas desarrolladas recientemente para ser aplicadas mecánicamente proporcionan efectos de interrupción del apareamiento de larga duración (por ejemplo, dependiendo de la plaga objetivo, una sola aplicación de SPLAT [8] controla la plaga objetivo durante un ciclo reproductivo completo, [9] o durante toda la temporada. [10] [11]
Las feromonas microencapsuladas (MEC) son pequeñas gotas de feromonas encerradas en cápsulas de polímero . Las cápsulas controlan la velocidad de liberación de la feromona en el entorno circundante. Las cápsulas son lo suficientemente pequeñas como para aplicarse con el mismo método que se utiliza para rociar insecticidas . La longevidad de campo efectiva de las formulaciones de feromonas microencapsuladas varía de unos pocos días a un poco más de una semana, según las condiciones climáticas, el tamaño de la cápsula y las propiedades químicas [1] . Las microcápsulas en las formulaciones de feromonas generalmente se mantienen por encima de un diámetro prescrito para evitar el riesgo de inhalación por parte de los humanos.
En la última década se ha lanzado al mercado un concepto nuevo, eficaz y económico de administración de feromonas que utiliza una formulación fluida para crear dispensadores de feromonas monolíticos de larga duración. [13] Estas novedosas formulaciones de disrupción 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 se pueden aplicar de forma manual o mecánica. Aunque las técnicas de dispersión mecánica requieren tecnología y/o equipo de aplicación especializado y listo para usar, una vez que el sistema de aplicación se pone en funcionamiento, permite la protección de áreas extensas utilizando feromonas, una de las técnicas de manejo de plagas más benignas y eficaces disponibles en la actualidad. Un beneficio de SPLAT es que la gota se ancla donde aterriza, lo que evita la deriva no deseada de la formulación una vez aplicada en el campo y, dependiendo del modo de aplicación, las gotas curadas son recuperables.
En noviembre de 2007, se utilizó un enfoque aéreo controvertido para rociar feromona LBAM microencapsulada en áreas urbanas y rurales de los condados de Santa Cruz y Monterey, California, para combatir la polilla invasora 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 el monitoreo de las trampas de feromonas) se puede detectar por la reducción en la captura de polillas en las trampas de feromonas de monitoreo. La campaña del gobierno que utilizó aplicaciones aéreas de feromonas microencapsuladas en toda el área no mostró ningún signo de alteración del apareamiento en las poblaciones de polillas 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 mezcla incorrecta disminuyó enormemente la probabilidad de éxito del programa de alteración del apareamiento), y la formulación microencapsulada LBAM no se probó y, finalmente, las formulaciones de microencapsuladas son notoriamente conocidas por su corta vida de campo, su desempeño débil y errático. Además, es posible que la formulación microencapsulada de LBAM utilizada en la campaña gubernamental no fuera apta para su aplicación aérea en áreas urbanas; aunque la feromona es segura, la formulación utilizada tenía microcápsulas de diámetro muy pequeño, lo que la convertía en un posible peligro por inhalación que parece estar vinculado a un aumento de las reacciones alérgicas de la población en la zona objetivo. Esta serie de aplicaciones aéreas de LBAM para la alteración del apareamiento realizadas por el gobierno ha creado un enorme desacuerdo entre el público en general, así como entre varios sectores de la comunidad científica. Ahora, varios años después, las comunidades afectadas, así como la naciente industria de feromonas de los EE. UU. (que ofrece alternativas más seguras, pero muy efectivas, al uso de pesticidas convencionales) todavía están sufriendo los efectos dominó de estas desastrosas campañas de erradicación de LBAM en el Área de la Bahía.
Pero existen numerosos programas de supresión de plagas que se basan en la dispersión aérea de perturbadores del apareamiento mediante feromonas. Uno de los programas de perturbación del apareamiento mediante feromonas más grandes del mundo es Slow the Spread. [16] [17] Slow the Spread se ha implementado a lo largo de la frontera de 1.900 km (1.200 millas) de la polilla esponjosa , desde Wisconsin hasta Carolina del Norte. El área del programa está ubicada por delante del frente de avance de la población de polillas esponjosas. El programa STS 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 se rocían desde el aire con dos formulaciones de perturbación del apareamiento mediante feromonas para la polilla esponjosa, Flakes y SPLAT. Una sola aplicación de la formulación de perturbación del apareamiento promueve la supresión de la polilla esponjosa durante toda la temporada en las áreas tratadas. Con una tripulación de 8 personas fue posible tratar con SPLAT GM desde el aire más de 20.000 acres (81 km2 ) de bosque en un solo día. El consorcio de participantes federales y estatales ha podido hacer lo siguiente:
• reducir 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 de dólares por año en daños y costos de gestión.
Parece que el enorme éxito del programa Slow the Spread se debe a campañas muy bien planificadas, que implican comunicación, transparencia y claridad de objetivos: antes de la presentación de una solicitud, el STS celebra reuniones en las que participa la población del área en general, ciudadanos interesados, funcionarios públicos, científicos y personal técnico para discutir estrategias de gestión de las 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 sobre la base de los programas de supresión existentes que han tenido éxito, como el STS, y adopten una política más eficaz de comunicación, transparencia y claridad de objetivos. Con la participación y la educación del público, las campañas de erradicación en áreas amplias estarán mejor planificadas y serán más capaces de ofrecer acciones decisivas y eficaces de erradicación de plagas.
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