La investigación conjunta desarrollada entre la Universidad de Brasilia (UnB) y Embrapa Genetic Resources and Biotechnology (DF) ha presentado el "diálogo" químico entre el maíz y la oruga del cartucho (Spodoptera frugiperda), una de las plagas más dañinas para el cultivo. El estudio, publicado en el Journal of Pest Science, identificó los compuestos volátiles, o "perfumes" químicos, que el maíz libera para atraer al insecto.
La investigación también confirmó el mecanismo de defensa de la crotalaria (Crotalaria spectabilis), la planta compañera de maíz. Este hallazgo no solo explica por qué la crotalaria es un aliado eficaz en el manejo de plagas, sino que también valida científicamente su uso como una barrera física y alternativa de bajo costo, especialmente para los pequeños y medianos agricultores.
El estudio, dirigido por la estudiante de maestría Bruna Sartório de Castro (UnB) bajo la supervisión del investigador María Carolina Blassioli-Moraes, desde Embrapa, demostró que el maíz infestado libera 12 compuestos volátiles que actúan como atractivos para las hembras de la oruga del cartucho. Por otro lado, la crotalaria produce una composición de diferentes volátiles, lo que no la hace atractiva para la plaga.
Según Blassioli (
a la derecha en la foto), la investigación actual es una rama de otros dos estudios, realizados por
Embrapa Corn
and Sorghum (MG) y Embrapa Genetic Resources and Biotechnology, que observaron en el laboratorio y en el campo, respectivamente, un efecto positivo del uso de la crotalaria como compañero vegetal de maíz en el manejo de la oruga del cartucho. “El objetivo de este nuevo trabajo era entender cuál sería el mecanismo para este propósito. Queríamos evaluar si la crotalaria podría emitir algún compuesto volátil para repeler al insecto o si era solo una barrera física”.
Crotalaria en el campo: barrera natural y asequible
La investigación validó la estrategia de plantación de crotalaria (
foto" izquierda) en los bordes del cultivo de maíz, creando una barrera física que protege las plantas de maíz y reduce la infestación de forma natural. Esta solución de bajo costo es una alternativa a los métodos tradicionales, como el uso de maíz genéticamente modificado (maíz Bt), que puede tener un alto costo y aumentar la preocupación por el desarrollo de resistencia a las plagas a largo plazo. Además, es un importante método de control para cultivos orgánicos y otros sistemas agroecológicos.
Aunque algunos pequeños productores brasileños ya utilizan la crotalaria como pareja vegetal, la investigación proporciona la base científica para comprender el mecanismo detrás del éxito de la estrategia. Según el investigador de Embrapa, este conocimiento es crucial para que, en el futuro, la mejora genética de las plantas no afecte a esta interacción beneficiosa con otros organismos.
El siguiente paso del equipo, como explica Blassioli, es llevar el conocimiento del laboratorio al campo, trabajando junto con pequeños productores. La idea es proponer y seguir experimentos que validen el uso de la crotalaria como un compañero de planta a mayor escala, evaluando su efecto a largo plazo en el control de plagas. “Esta colaboración no solo pondrá a prueba la efectividad de la técnica en diferentes condiciones de cultivo, sino que también proporcionará datos prácticos para mejorar las estrategias de gestión integradas”.
Nuevas posibilidades para una agricultura sostenible
La identificación de los compuestos atractivos del maíz también allana el camino para las nuevas tecnologías de manejo integrado de plagas
(MIP). El investigador subraya el potencial para el desarrollo de cebos sintéticos basados en estos volátiles para atraer las polillas de la oruga del cartucho a las trampas, disminuyendo la necesidad de insecticidas.
Los compuestos que el maíz utiliza para atraer la polilla se pueden utilizar en formulaciones sintéticas. "Aunque hemos identificado 12 compuestos, es probable que haya una redundancia. Si podemos reducir esta mezcla a un número menor de sustancias, la producción de un bioinsum se vuelve económicamente más viable", señala Blassioli. Ella sugiere que en el futuro, estos compuestos también se pueden utilizar para modificar otras plantas para producir diferentes combinaciones de volátiles, confundiendo la plaga.
Cómo la ciencia descifra los volátiles
Para validar los compuestos volátiles identificados, el equipo de investigadores, formado por Carolina Blassioli, Miguel Borges y
Raúl Laumann, utilizó un enfoque de dos pasos. La primera fase utilizó cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), un método analítico que permite separar e identificar los diferentes "perfumes" emitidos por las plantas. Esta técnica fue fundamental para aislar y catalogar los 12 compuestos que libera el maíz y que, según el estudio, son los atractivos de la oruga del cartucho.
Después de la identificación de estos elementos químicos, la segunda etapa consistió en probar la respuesta de las polillas en el laboratorio. Para ello se utilizó un túnel de viento, equipo que simula las corrientes de aire del entorno de forma controlada. En este túnel, las hembras de la oruga del cartucho fueron expuestas a diferentes olores: el del maíz infestado, el de la crotalaria y una mezcla sintética de los compuestos identificados a través de GC-MS.
Los resultados fueron claros: las polillas volaron hacia el olor del maíz y la mezcla sintética, confirmando que las sustancias identificadas son, de hecho, responsables de atraerlas. Por otro lado, no mostraron atracción por el aroma de la crotalaria. Esta doble validación, química y de comportamiento, proporcionó la base científica para afirmar que la crotalaria no atrae a la plaga y, por lo tanto, actúa como una barrera efectiva.
El legado destructivo de la oruga del cartucho
La oruga de cartucho (
Spodoptera frugiperda) es una de las plagas más destructivas para la agricultura brasileña. Según la información de Embrapa, este insecto es altamente polífago, lo que significa que ataca no solo el maíz, sino también varios otros cultivos de importancia económica para el país, como la soja, el algodón y el arroz.
Según datos del Ministerio de Agricultura y Ganadería (Mapa), la plaga de insectos es especialmente voraz en los cultivos de maíz, atacando a la planta en todas sus fases de desarrollo. Las orugas se alimentan de las hojas y del cartucho, la parte central de la planta, causando daños directos que pueden conducir a una reducción drástica de la productividad y, en casos de infestaciones severas, a la pérdida total del cultivo.
La gran capacidad de adaptación del insecto, sumada a su rápido ciclo de vida y la capacidad de generar múltiples generaciones en el mismo cultivo, hace del control de Spodoptera frugiperda un reto constante para los productores rurales.
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Angélica comentó sobre ECUADOR: FIASA abre fondos para investigación agrícola · hace 7 h
«Muy excelente proyecto, yo trabajo en un proyecto fiasa con la universidad»