Prevención, mitigación y adaptación

Desarrollos tecnológicos recientes

En los siguientes párrafos se destaca un prometedor avance tecnológico —el uso de la nanotecnología— como ejemplo de cómo pueden aprovecharse las nuevas tecnologías para proteger la sanidad vegetal. La nanotecnología proporciona herramientas para la creación de productos innovadores y mejorados para la protección de los cultivos, con el fin de hacer frente al creciente riesgo de plagas, incluido el que se debe al cambio climático. Todavía está en fase de desarrollo y aún no se aplica ampliamente en la práctica. También es posible que no esté fácilmente disponible en los países de bajos ingresos, al menos no inmediatamente, por razones económicas, pero ilustra lo que es potencialmente posible. La mejora de estas herramientas es muy importante y será crucial en el futuro.

Nanofertilizantes y pesticidas

En las últimas dos décadas, los avances en la ciencia a nanoescala han impulsado un nuevo interés e investigación sobre las aplicaciones e implicaciones de la nanotecnología para la agricultura sostenible (Scott, Chen y Cui, 2018). Además del uso fundacional de los nanofertilizantes para la agricultura de precisión (Raliya et al., 2018), se ha sugerido que la nanotecnología puede mejorar potencialmente la eficacia y la seguridad de los pesticidas. Los plaguicidas producidos por la nanotecnología tendrían una gran superficie y serían capaces de una entrega de precisión en respuesta a los desencadenantes ambientales como la temperatura, el pH, la humedad, las enzimas y la luz (Bingna et al., 2018), además de ser solubles en agua, lo que minimizaría los residuos ambientales (Zhao et al., 2018). Los primeros experimentos con nanopartículas sólidas compuestas por óxidos metálicos, azufre y sílice demostraron tener éxito en el control de una serie de plagas (Goswami et al., 2010).

Más recientemente, las aplicaciones nanotecnológicas en el ámbito agrícola suelen consistir en la encapsulación de herbicidas, fungicidas o insecticidas conocidos en nanotransportadores sintéticos compuestos por arcillas, sílice, lignina o polímeros naturales, como el alginato, el quitosano y la etilcelulosa (Diyanat et al., 2019). La policaprolactona se ha utilizado como nanotransportador para el herbicida pretilacloro (Diyanat et al., 2019), los herbicidas de triazina (ametrina, atrazina, simazina) (Grillo et al., 2012), y el pesticida avermectina (Su et al., 2020). La policaprolactona se ha hecho popular porque se degrada de forma natural en el medio ambiente, es barata de producir y no depende de la producción de plástico de petróleo (Sabry y Ragaei, 2018).

Los nanoplaguicidas se han probado con mucho éxito para el control del nematodo del pino, y la avermectina nanoencapsulada ha demostrado tener una toxicidad superior para el sistema gastrointestinal del nematodo, un mayor rendimiento de liberación sostenida y una estabilidad fotolítica mejorada en comparación con una entrega tradicional de avermectina (Su et al., 2020). También se ha descubierto que la atrazina nanoencapsulada reduce los efectos ambientales nocivos de este herbicida, sin afectar negativamente a la tasa de mortalidad de las plántulas de Bidens pilosa (Preisler et al., 2020). La atrazina nanoencapsulada en este último estudio tuvo efectos inhibidores a 200 g/ha que fueron equivalentes a los del herbicida no encapsulado a 2 000 g/ha, lo que representa una reducción de diez veces la concentración del herbicida. Además, en el caso de las plantas de mostaza, se ha comprobado que la atrazina encapsulada con policaprolactona a una dilución diez veces mayor es tan eficaz como la atrazina no diluida y no encapsulada (Oliveira et al., 2015).

Mejora del cultivo para la resistencia

Otra oportunidad para el uso de la nanotecnología en la agricultura es como método de entrega para la transferencia de ADN en las plantas para promover la resistencia a las plagas (Rai e Ingle, 2012; Sabry y Ragaei, 2018), reduciendo así el uso de pesticidas químicos potencialmente dañinos para el medio ambiente. Se ha sugerido que las nanopartículas podrían usarse para entrega de cargas útiles de edición genómica basadas en nucleasas como método de ingeniería genética de plantas. Este método superaría los desafíos de los métodos actuales de transferencia de genes (como la pistola de genes y el ultrasonido) causados por la barrera física de una pared celular vegetal rígida y de múltiples capas que ha hecho que el progreso de la ingeniería genética de las plantas se retrase con respecto al progreso en los sistemas animales (Cunningham et al., 2018). Algunas técnicas para introducir el ADN en células animales pueden adaptarse a las plantas en condiciones controladas (Chang et al., 2013; Torney et al., 2007).

Intercambio de información

Para complementar el desarrollo de tecnologías avanzadas como las descritas anteriormente, también existen iniciativas para promover el intercambio de datos e información. La iniciativa MyPestGuide en Australia, por ejemplo, incorpora la notificación de malezas, guías de campo para la identificación de plagas y herramientas de gestión de decisiones en una plataforma compartida (Wright et al., 2018). Un marco global para el intercambio de datos podría ayudar a los esfuerzos para hacer frente a las plagas de rápida propagación y potencialmente de alto impacto (Carvajal-Yepes et al., 2019).