Las plagas agrícolas representan una amenaza creciente para la producción en la Comunidad Valenciana, afectando a cultivos esenciales y generando importantes pérdidas económicas. En AINIA, a través del proyecto DIMAS, desarrollamos soluciones innovadoras para combatir estas plagas de manera sostenible, apostando por la innovación en el diseño de materiales de origen natural y/o biotecnológicos dotándolos de características fisicoquímicas específicas que posibiliten la formulación de agentes bioactivos como extractos naturales y feromonas para su implementación en agricultura. Descubre cómo estamos transformando la protección de los cultivos mediante estrategias avanzadas de biocontrol.
Nuevas estrategias para combatir las plagas en los cultivos de la Comunidad Valenciana
Los campos de la Comunidad Valenciana se ven afectados por un elevado número de plagas con efecto relevante en la producción agrícola, ya sean a través de insectos vectores o a través de microorganismos patógenos. Algunas de estas enfermedades son:
- HLB (Huanglongbing), una enfermedad bacteriana que causa la muerte de los cítricos, afectando al floema de la planta, generada por la bacteria Candidatus Liberibacter spp. y transmitida por varios insectos como Diaphorina citri, Trioza erytreae o Diaphorini citri.
- “Fuego bacteriano”, una enfermedad causada por la bacteria Erwinia Amylovora que afecta a especies de la familia de las rosáceas, entre las que se encuentra el peral, manzano, membrillero y níspero. Los insectos vectores que diseminan la bacteria entre los árboles son abejas y otros polinizadores que visitan sus flores y brotes.
- Xylella fastidiosa, una bacteria que se hospeda en el xilema de las plantas y que es la responsable de varias enfermedades con graves efectos económicos como la clorosis variegada en cítricos, el decaimiento rápido de los olivos o el marchitamiento de numerosas especies leñosas y herbáceas. Su transmisión es mediante insectos hemípteros, como los afrofóridos y cercópidos, que se alimentan del xilema de las plantas.
Proyecto DIMAS: innovación en materiales aplicados a la protección agrícola
En AINIA, estamos llevando a cabo el proyecto DIMAS cuyo objetivo final es desarrollar métodos para reducir el impacto de muchas de estas plagas que se producen en la Comunidad Valenciana mediante dos vías de trabajo principales.
Por un lado, mejorar la eficacia de los extractos naturales que se pretenden utilizar como alternativa a los pesticidas sintéticos; y, por otro lado, combatir la proliferación de los insectos transmisores de estas plagas.
Por ello, el proyecto se centra en dos tipologías de principios activos: extractos naturales, como agentes de biocontrol, y feromonas, para la confusión sexual de los insectos que transmiten dichas plagas. Dado que los métodos de aplicación de ambos principios activos requieren diferentes estrategias en función de la aplicación, en el proyecto DIMAS estamos estudiando tres estrategias diferentes:
- Aplicación de principios activos por vía foliar
- Desarrollo de nuevos adyuvantes que mejoren la estabilidad y solubilidad de activos
- Desarrollo y modificación de materiales para la liberación controlada en el suelo
Aplicación de principios activos por vía foliar
Uno de los métodos de aplicación más comunes de administración de pesticidas y fertilizantes en la agricultura es por vía foliar, de manera que los principios activos penetren a través de las células foliares de las plantas.
Sin embargo, más del 50% de los pesticidas pulverizados sobre las hojas se pierde debido a una baja afinidad por los tejidos foliares. Es por ello que resulta crucial mejorar la adherencia y penetración de los agentes bioactivos a través de las hojas para aumentar la eficacia de estos productos y reducir las pérdidas.
En el marco del proyecto DIMAS estamos estudiando el desarrollo de materiales que mejoren las propiedades superficiales para incrementar la adherencia, aplicación y penetración foliar de los agentes bioactivos en las plantas.
En este sentido, estamos generando partículas lipofílicas que tengan afinidad natural por los lípidos presentes en las membranas celulares de las plantas. Esto facilitará la penetración de los agentes bioactivos a través de las cutículas de las hojas y su posterior absorción por parte de las células vegetales.
Por otra parte, estos materiales pueden ser funcionalizados con péptidos específicos que permitan una liberación dirigida de los agentes bioactivos a células vegetales específicas. Esta estrategia permite mejorar la eficacia de los agentes bioactivos, al mismo tiempo que se puede ver reducida la cantidad necesaria del mismo para lograr el efecto deseado.
Nuevos adyuvantes que mejoren la estabilidad y solubilidad de activos
Los adyuvantes son sustancias que se añaden a las formulaciones de pesticidas y fertilizantes para mejorar su eficacia y estabilidad. En el proyecto DIMAS también estamos investigando el desarrollo de adyuvantes naturales o semisintéticos como los surfactantes bio-basados y/o los biosurfactantes, que permiten mejorar la solubilidad y dispersabilidad de los activos, reduciendo así la cantidad necesaria de productos químicos y su impacto negativo en el medio ambiente y la salud humana.
Los surfactantes bio-basados se producen a partir de compuestos naturales como es el ácido láctico; los biosurfactantes están producidos por microorganismos como bacterias y hongos y tienen la capacidad de reducir la tensión superficial entre líquidos, facilitando la formación de emulsiones.
Materiales para la generación de sistemas de liberación controlada en el suelo
El tercer objetivo del proyecto DIMAS es investigar y diseñar estructuras que permitan la generación de sistemas de liberación controlada de biopesticidas, como son los hidrogeles y los sólidos porosos. Este tipo de materiales permiten una liberación más prolongada y dirigida de los agentes activos, lo que garantiza una mayor eficacia y reducción en la cantidad necesaria de pesticidas.
Esta innovación no solo va a permitir mejorar la eficacia de los pesticidas, sino que también va a contribuir a la sostenibilidad de la agricultura mediante la reducción de la cantidad de productos químicos utilizados y su efecto negativo en el medio ambiente.
Hacia una agricultura más sostenible y eficaz
El proyecto DIMAS pretende aportar soluciones innovadoras para el sector agrícola basadas en materiales de origen natural y/o biotecnológico con unas características físico-química específicas, que permitan utilizarlos en formulaciones de agentes bioactivos en agricultura. De esta manera, facilitamos la transición hacia el uso de biopesticidas y agentes de control contra determinadas plagas más eficaces y sostenibles.
El proyecto DIMAS cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Innovació, Indústria, Comerç i Turisme de la Generalitat Valenciana, por medio del IVACE, y está financiado por la Unión Europea, a través del Programa FEDER Comunitat Valenciana 2021-2027.
