Resumen de Aceites esenciales de origen botánico como insecticidas y repelentes en pulgones de cultivos hortícolas
Los pulgones son una de las plagas agrícolas que producen grandes pérdidas económicas sobre los cultivos en el mundo. El Campo de Cartagena es una de las principales zonas agrícolas de la Región de Murcia en la que destaca el cultivo del pimiento (Capsicum annuum Linnaeus) bajo invernadero. Entre la gran variedad de cultivos que se dan en la zona también destaca la lechuga (Lactuca sativa Linnaeus), siendo Murcia una de las principales zonas de producción de Europa. Los pulgones (Hemiptera: Aphididae) son una plaga importante que afectan a estos cultivos, en concreto, Myzus persicae (Sulzer) y Macrosiphum euphorbiae (Thomas) son especies que afectan de forma importante al cultivo del pimiento y Nasonovia ribisnigri (Mosley) la principal especie de pulgón que afecta al cultivo de la lechuga. Además, los pulgones son vectores de virus, en concreto M. persicae transmite el virus del mosaico del pepino (CMV) en pimiento y N. ribisnigri el virus del enrollamiento necrótico de la hoja de la lechuga en la lechuga (LNLCV). Estas especies tienen en común que poseen un gran potencial biótico, lo que hace que desarrollen grandes poblaciones en cortos periodos de tiempo. Ambos cultivos se desarrollan sobre sistemas de producción totalmente diferentes, y por lo tanto en el control de plagas también ocurre lo mismo. En el cultivo del pimiento en invernadero el control se realiza mediante la Gestión Integrada de Plagas en la que el control biológico (parasitoides y depredadores) son fundamentales, sin embargo, para el control de M. persicae es necesario complementarlo con tratamientos fitosanitarios en momentos puntuales en los que los enemigos naturales (principalmente Aphidius colemani (Viereck) (Hymenoptera: Braconidae) no son capaces de controlarlos. En cambio, en el cultivo de la lechuga no es posible monitorizar con exactitud las plagas que aparecen en el cultivo, por lo que muchas veces los tratamientos se realizan según calendarios. Además, las especies de pulgones citadas anteriormente han generado resistencias a un gran número de materias activas y cada vez el número de productos fitosanitarios autorizados es menor debido a las restricciones o incompatibilidades con la fauna auxiliar y por requisitos legales de las cadenas de distribución de alimentos europeas.
En esta Tesis doctoral se han estudiado los efectos tóxicos y/o repelentes de una serie de aceites esenciales procedentes de plantas y compuestos puros sobre los pulgones M. persicae, M. euphorbiae y N. ribisnigri. Inicialmente se evaluó la repelencia de 8 aceites esenciales y 12 compuestos puros mediante un bioensayo de elección (inhibición del asentamiento) sobre M. persicae y M. euphorbiae. Los aceites esenciales de anís (Pimpinella anisum Linnaeus), albahaca (Ocimum basilicum Linnaeus) y cymbopogon (Cymbopogon flexuosus (Nees ex Steud.) W. Watson) (DR50 = 0,039 – 0,184 μL/cm2) y los compuestos puros (E)-anetol, geraniol, farnesol y (Z)-jasmona (DR50 =0,011 – 0,086 μL/cm2) resultaron los más activos inhibiendo el asentamiento de los pulgones.
También se evaluó el efecto tóxico que se produce sobre M. persicae mediante un bioensayo diseñado para evaluar el efecto por contacto de los aceites (en formulaciones acuosas) en condiciones de laboratorio. El aceite esencial de anís, geraniol, (Z)-jasmona y farnesol a la dosis de 0,6 % (v/v) fueron los más tóxicos (> 50 % de mortalidad), siendo el farnesol el más activo de todos (93,67 % de mortalidad).
Del estudio realizado en condiciones de laboratorio se seleccionaron el aceite esencial de anís y su compuesto mayoritario el (E)-anetol y los compuestos puros geraniol farnesol y (Z)-jasmona como los más activos y se estudió su efecto al aplicarlos en pulverización sobre plantas de pimiento inoculadas con M. persicae y M. euphorbiae. Para ello se formularon los aceites esenciales y compuestos puros como nanoemulsiones con un rotor IKA-Labor Pilot de dispersión (7940 rpm durante 10 minutos) utilizando Tween80 como surfactante (1:2).
Las aplicaciones foliares de nanoemulsiones de farnesol o farnesol + (E)-anetol (1:1) al 0,2 % (v/v) sobre plantas de pimiento colonizadas por M. persicae o M. euphorbiae redujeron las poblaciones de pulgón a los 2 días después del tratamiento con eficacias superiores al 50 %, mientras que las aplicaciones de nanoemulsiones de anís y (E)-anetol al 0,4 % (v/v) sobre plantas de lechuga redujeron las poblaciones de N. ribisnigri a los 2 días después del tratamiento con eficacias superiores al 50 %.
También se estudió el efecto que producían los volátiles del (E)-anetol, (Z)-jasmona y farnesol sobre los pulgones M. persicae y M. euphorbiae y sus enemigos naturales A. colemani y Sphaerophoria rueppellii (Wiedemann) (Diptera: Syrphidae) mediante ensayos de olfatometría de 2 vías. El farnesol a la dosis de 10 μL fue repelente frente a los pulgones y atrayente para los enemigos naturales. También se evaluó si estos compuestos puros producían un efecto tóxico sobre los enemigos naturales mediante un ensayo de toxicidad residual, mostrando una ligera toxicidad frente a S. rueppellii (<20%).
A continuación, se evaluaron las nanoemulsiones de anís, (E)-anetol y farnesol en condiciones de semicampo y campo en invernaderos de pimiento y lechuga al aire libre durante varios años. Las aplicaciones foliares de nanoemulsiones de farnesol al 0,4 % (v/v) en condiciones de campo causó una gran reducción en las poblaciones de pulgón, con eficacias de hasta el 70-80 % con respecto del control, similar o incluso mayor a las eficacias del insecticida de referencia a base de piretrinas. Las nanoemulsiones de anís o (E)-anetol produjeron una mortalidad menor que el farnesol, y resultaron fitotóxicas para las plantas de pimiento. En cambio, las aplicaciones de nanoemulsiones de anís y (E)-anetol en semicampo redujeron las poblaciones de N. ribisnigri (con eficacias de tratamiento de hasta un 40–50 %), mientras que en campo, freno el desarrollo de las poblaciones de pulgón sin producir ningún efecto fitotóxico sobre el cultivo y siendo compatible con el control biológico ejercido por sírfidos y mariquitas de manera natural.
En esta Tesis doctoral, se han identificado varios aceites esenciales y compuestos puros de origen vegetal con propiedades repelentes y/o insecticidas contra los pulgones, seguido de su formulación y aplicación en cultivos de pimiento y lechuga en campo. Las formulaciones de farnesol son prometedoras para el control del pulgón en los invernaderos de pimiento (debido a que son tóxicas para los pulgones y compatibles con algunos de sus enemigos naturales). De igual forma las formulaciones a base anís y (E)-anetol, también pueden ayudar a complementar el control de N. ribisnigri en lechuga. Sin embargo, todavía es necesario mejorar y optimizar la formulación de estos bioactivos para su uso en la agricultura.
