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Repellent and demographic effects of a novel root-assisted botanical–mineral formulation against Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) on Brassica napus L.

Este estudio demuestra que una novedosa formulación botánico-mineral de aplicación radicular repele eficazmente a *Myzus persicae* y suprime significativamente su crecimiento poblacional al prolongar el desarrollo, reducir la reproducción y acortar la longevidad de los adultos en el colza, ofreciendo una herramienta prometedora y respetuosa con el medio ambiente para el manejo integrado de plagas.

Autores originales: parisa gezelbash, orouj valizadegan, sahra hajipour jarchelou

Publicado 2026-08-20

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CC BY 4.0

Autores originales: parisa gezelbash, orouj valizadegan, sahra hajipour jarchelou

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En el mundo de la agricultura, la batalla para proteger los cultivos es a menudo una guerra de desgaste contra insectos que se reproducen con una velocidad alarmante. Entre estas plagas, el pulgón verde del durazno destaca como un oponente particularmente formidable. Este diminuto insecto se alimenta de la savia de las plantas, drenando su energía y frenando su crecimiento, pero su rasgo más peligroso es su capacidad para portar y propagar virus vegetales, convirtiendo efectivamente una sola infestación en un brote de enfermedad generalizado. Durante décadas, los agricultores han dependido de aerosoles químicos sintéticos para aniquilar a estas plagas, pero los pulgones se han adaptado, desarrollando resistencia a muchos de estos venenos, mientras que los propios químicos dañan a los insectos beneficiosos y dejan residuos en el suministro de alimentos. Esto ha obligado a los científicos a buscar soluciones que trabajen con la naturaleza en lugar de contra ella, buscando métodos que puedan confundir o repeler a las plagas sin matar todo ser vivo en el campo. El objetivo es encontrar una forma de hacer que una planta de cultivo sea tan poco atractiva o difícil de habitar que las plagas simplemente se vayan o no logren multiplicarse, una estrategia que se encaja en un enfoque más amplio llamado manejo integrado de plagas, donde se utilizan juntos múltiples tácticas suaves para mantener las poblaciones bajo control.

Ante este trasfondo, investigadores en Irán se propusieron probar un nuevo sistema de defensa multicapa diseñado específicamente para la colza, un cultivo vital cultivado por su aceite comestible. En lugar de rociar un único químico sobre las hojas, el equipo desarrolló una mezcla que se vierte directamente en el suelo alrededor de las raíces de la planta. Esta mezcla, que llaman formulación bio-mineral, combina cuatro ingredientes distintos: polvo de ajo, un fertilizante hecho de algas marinas, un polvo fino conocido como tierra de diatomeas y un mineral poroso llamado zeolita. La lógica detrás de esta combinación es que cada ingrediente desempeña un papel diferente. El ajo y las algas proporcionan compuestos naturales que los insectos encuentran desagradables o tóxicos, mientras que los minerales actúan como portadores para ayudar a que estos compuestos naturales duren más tiempo en el suelo y se muevan hacia arriba en la planta. Los investigadores querían ver si este enfoque basado en la raíz podía no solo mantener alejados a los pulgones, sino también debilitarlos si lograban aterrizar en la planta.

Para probar esto, el equipo cultivó plantas de colza en un entorno controlado de invernadero y aplicó su mezcla al suelo en tres intensidades diferentes. Luego colocaron una planta tratada junto a una no tratada en un contenedor y liberaron un grupo de pulgones adultos en medio para ver hacia dónde elegirían ir. Los resultados fueron impactantes. Los pulgones evitaron abrumadoramente las plantas que habían recibido el tratamiento. A medida que la concentración de la mezcla aumentaba, el número de pulgones que se asentaban en las plantas tratadas disminuía drásticamente. Después de veinticuatro horas, con la concentración más alta de 14.2 gramos de la mezcla por cada 100 mililitros de agua, la repelencia alcanzó casi el 97 por ciento. Esto significa que casi cada uno de los pulgones eligió la planta no tratada, ignorando efectivamente la que había sido fortalecida con los ingredientes naturales. El estudio mostró que el tratamiento no solo actuó como una barrera temporal; alteró las señales químicas de la planta de forma tan profunda que las plagas no pudieron reconocerla como un hogar adecuado.

Sin embargo, los investigadores también estaban interesados en lo que sucedía con los pulgones que lograban sobrevivir en las plantas tratadas, o aquellos que estaban expuestos a dosis más bajas de la mezcla. Rastrearon el ciclo de vida de pulgones individuales desde el nacimiento hasta la muerte, registrando cuánto tardaban en crecer, cuánto tiempo vivían como adultos y cuántos bebés producían. Los hallazgos revelaron que la mezcla tenía un efecto subletal profundo, lo que significa que no necesariamente mataba a los insectos de inmediato, sino que dañaba severamente su capacidad para funcionar y reproducirse. Los pulgones en las plantas tratadas tardaron más en desarrollarse de ninfas a adultos y, una vez que alcanzaron la edad adulta, vivieron significativamente menos tiempo. Lo más importante es que su capacidad de reproducción fue aplastada. El número de descendientes producidos por una hembra de pulgón cayó más de la mitad en el tratamiento de intensidad media y más de la mitad otra vez en el tratamiento de alta intensidad. El tiempo que tardaba en aparecer una nueva generación también se prolongó, ralentizando la tasa de crecimiento de toda la población.

El estudio sugiere que esta mezcla aplicada a la raíz funciona a través de una combinación de mecanismos que se refuerzan entre sí. El ajo y las algas probablemente proporcionan los efectos repelentes y tóxicos primarios, confundiendo a los pulgones y perturbando sus procesos biológicos. La tierra de diatomeas y la zeolita, que son minerales, parecen actuar como estabilizadores. Ayudan a que los compuestos naturales permanezcan activos en el suelo durante más tiempo y pueden ayudar a la planta a absorber estas defensas de manera más efectiva, creando un escudo sostenido que dura días. Este enfoque ofrece una alternativa prometedora a los pesticidas tradicionales porque ataca a la plaga en múltiples frentes: evita que aterricen, ralentiza su crecimiento, reduce su esperanza de vida y corta drásticamente su capacidad de tener crías. Al hacer que sea difícil para la población de pulgones recuperarse, el tratamiento ofrece una forma de gestionar la plaga sin depender de químicos agresivos que pueden dañar el medio ambiente. Aunque los investigadores señalaron que se necesitan más estudios para comprender exactamente cómo contribuye cada ingrediente y para probar la mezcla en campos abiertos, los resultados proporcionan una base sólida para una nueva herramienta sostenible en la lucha por proteger uno de los cultivos de semillas oleaginosas más importantes del mundo.

Resumen Técnico: Efectos Repelentes y Demográficos de una Nueva Formulación Botánico-Mineral Aplicada a la Raíz contra Myzus persicae

Planteamiento del Problema
El pulgón verde del duraznero, Myzus persicae (Sulzer), es una plaga mundialmente destructiva de la colza (Brassica napus L.), que causa daños directos mediante la alimentación en el floema y actúa como vector de más de el 100 virus vegetales. El control convencional depende fuertemente de insecticidas químicos, lo que ha derivado en una resistencia generalizada, contaminación ambiental y la interrupción de las poblaciones de enemigos naturales. Existe una necesidad urgente de alternativas respetuosas con el medio ambiente que sean compatibles con el Manejo Integrado de Plagas (MIP) y que aborden no solo la mortalidad aguda, sino también los efectos subletales y la dinámica poblacional de los pulgones. Si bien los insecticidas botánicos (p. ej., ajo, algas marinas) y los agentes minerales (p. ej., tierra de diatomeas, zeolita) han mostrado una promesa individual, existe una investigación limitada sobre formulaciones multicomponentes aplicadas vía la zona radicular en lugar de aerosoles foliares.

Metodología
El estudio evaluó una nueva formulación botánico-mineral asistida por la raíz compuesta por polvo de ajo (Allium sativum L.), fertilizante de algas marinas comercial, tierra de diatomeas y zeolita, estabilizada con goma arábiga. Los experimentos se llevaron a cabo bajo condiciones controladas de invernadero (26 ± 2 °C, 65 ± 5 % HR) utilizando Brassica napus cv. Neptune.

Preparación de la Formulación: Se prepararon tres concentraciones (Baja: 3.1 g/100 mL, Media: 7.1 g/100 mL, Alta: 14.2 g/100 mL) y se aplicaron como drenajes al suelo en la zona radicular. Las plantas se mantuvieron durante 7 días tras la aplicación para permitir la absorción.
Bioensayo de Repelencia: Se realizó una prueba de elección utilizando hembras apteras sincronizadas. Las plantas tratadas y no tratadas se colocaron en una placa de Petri, y se registró el asentamiento de los pulgones a las 3, 6, 12 y 24 horas. Se calculó el Índice de Repelencia (IR) basado en la selección del huésped.
Análisis Demográfico: Los efectos subletales de las concentraciones Baja y Media se evaluaron utilizando un enfoque de tabla de vida de edad-etapa y dos sexos. Ninfas sincronizadas de primer estadio fueron criadas en plantas tratadas. El monitoreo diario registró la duración del desarrollo, la supervivencia, la longevidad de los adultos y la fecundidad.
Análisis Estadístico: Los datos de repelencia se analizaron mediante ANOVA de una vía. Los parámetros de la tabla de vida (tasa de reproducción neta $R_0$ , tasa de aumento intrínseco $r$ , tasa de aumento finita $\lambda$ , tiempo de generación media $T$ ) se estimaron utilizando el software TWOSEX-MSChart y técnicas de bootstrap.

Resultados Clave

Repelencia: La formulación exhibió una fuerte repelencia dependiente de la concentración y el tiempo. La concentración más alta (14.2 g/100 mL) alcanzó una repelencia del 96.66% después de 24 horas. Se observaron diferencias significativas en la selección del huésped en todos los tiempos de evaluación.
Efectos Biológicos y de Desarrollo: La exposición a la formulación prolongó significativamente la duración de los estadios inmaduros, particularmente el tercer y cuarto instar, e incrementó el periodo de preoviposición total (TPOP). Por el contrario, la longevidad de los adultos, las tasas de supervivencia de los inmaduros, el periodo de oviposición y la fecundidad total disminuyeron significativamente de manera dependiente de la concentración.
Parámetros de Crecimiento Poblacional: La formulación suprimió significativamente las métricas de crecimiento poblacional. En comparación con el control, la Concentración Media (7.1 g/100 mL) resultó en:
- Una reducción en la tasa de reproducción neta ( $R_0$ ) de 31.12 a 10.63 crías/hembra.
- Una disminución en la tasa de aumento intrínseco ( $r$ ) de 0.275 a 0.152 día $^{-1}$ .
- Una disminución en la tasa de aumento finita ( $\lambda$ ) de 1.317 a 1.164 día $^{-1}$ .
- Un aumento en el tiempo de generación media ( $T$ ) de 12.48 a 15.58 días.
Supervivencia y Valor Reproductivo: Las curvas de supervivencia de edad-etapa ( $S_{xj}$ ) mostraron una reducción en la supervivencia de los preadultos y un retraso en la emergencia de los adultos. La esperanza de vida ( $e_{xj}$ ) y el valor reproductivo ( $v_{xj}$ ) también se redujeron y retrasaron significativamente en los grupos tratados.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que este estudio representa la primera evaluación de una formulación botánico-mineral aplicada a la raíz que contiene ajo, algas marinas, tierra de diatomeas y zeolita contra M. persicae utilizando un enfoque de tabla de vida de edad-etapa y dos sexos.

El estudio postula que la eficacia de la formulación proviene de una combinación de mecanismos:

Actividad Repelente y Antialimentaria: Atribuida principalmente a los compuestos que contienen azufre del ajo y metabolitos bioactivos de las algas marinas, que interrumpen el reconocimiento del huésped y la colonización.
Toxicidad Subletal: La formulación altera los procesos fisiológicos, reduciendo la supervivencia, la longevidad y la fecundidad, suprimiendo así el crecimiento poblacional más allá de la mortalidad inmediata.
Estabilidad y Persistencia de la Formulación: Se propone que la tierra de diatomeas y la zeolita actúan como portadores que mejoran la estabilidad y la liberación gradual de los compuestos bioactivos, lo que potencialmente mejora la persistencia de la formulación y posiblemente induce respuestas de defensa de la planta (p. ej., mediante la absorción de silicio), aunque estos mecanismos fisiológicos específicos no fueron cuantificados directamente en este estudio.

El artículo concluye que esta novedosa formulación ofrece un componente prometedor y respetuoso con el medio ambiente para los programas de MIP en la colza. Al dirigirse a múltiples rasgos del ciclo de vida y utilizar una estrategia de aplicación en la zona radicular, puede reducir la presión de selección para la resistencia y minimizar los riesgos para los organismos no objetivo en comparación con los insecticidas sintéticos convencionales. Los autores reconocen las limitaciones, incluyendo la falta de aislamiento de las contribuciones de los componentes individuales y la ausencia de un análisis bioquímico directo de la resistencia inducida en la planta, sugiriendo que estas son áreas necesarias para futuras investigaciones.

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