ES2813978T3 - Sistemas de atracción para plagas y su uso - Google Patents

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Abstract

Sistema o dispositivo para atraer plagas que comprende i) microorganismos liberadores de CO2, ii) nutrientes específicos para estos microorganismos y iii) organismos auxiliares que apoyan el suministro de nutrientes a los microorganismos liberadores de CO2, iv) un biopolímero biodegradable que rodea completamente los otros componentes del sistema para liberar CO2 durante un período de más de 20 días.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas de atracción para plagas y su uso
La presente solicitud está dirigida a un sistema o dispositivo para atraer plagas. Este sistema comprende microorganismos liberadores de CO2 y nutrientes específicos para estos microorganismos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que este sistema o el dispositivo comprende uno o varios biopolímeros biodegradables y permite una liberación de CO2 y eventualmente otros atrayentes durante un período de más de 20 días.
Además, la presente solicitud proporciona el uso de un sistema semejante o un dispositivo semejante para atraer plagas, en particular plagas de maíz o patata, como por ejemplo, larvas del gusano de la raíz del maíz occidental o gusano del alambre. Finalmente, la presente solicitud también está dirigida a procedimientos para atraer plagas, tales como plagas que viven en el suelo, en particular plagas de maíz o patatas, tales como las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental, el gorgojo surcado de la vid o gusano del alambre, donde los sistemas o dispositivos según la invención se posicionan en las inmediaciones a las plantas, pero preferiblemente no directamente sobre las plantas.
Estado de la técnica
El dióxido de carbono (CO2) se conoce como un atrayente para distintos organismos que viven en el suelo. Una gran cantidad de insectos plaga utilizan CO2 y su concentración para localizar a sus huéspedes. Un ejemplo importante de esto es el gusano de la raíz del maíz occidental (Diabrotica virgifera virgifera), cuyas larvas utilizan el CO2 para localizar las raíces de las plantas vivas de maíz, a fin de utilizarlas como alimento cuando se mueven en la dirección del gradiente ascendente de CO2.
La destrucción de las raíces y el estrés fisiológico asociado a ello de las plantas debido al comportamiento de alimentación de las larvas conduce a grandes pérdidas en estos cultivos. Por lo tanto, el gusano de la raíz del maíz occidental también representa una plaga económicamente importante en todo el mundo. Hay investigaciones de principios del 2000 de que en Estados Unidos se producen unas pérdidas de hasta mil millones de dólares debido al daño de las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental.
Además de distintos pesticidas químicos o biológicos habituales, se ha intentado perturbar la localización de los huéspedes por parte de esta plaga, que, como ya se ha dicho, se efectúa mediante un gradiente ascendente de CO2. Por ejemplo, Bernklau E.A. et al., Journal of Economic Entomology, 97(2), 330-339, 2004, describe así procedimientos y dispositivos para atraer plagas. A este respecto, se describen los granos de levadura de panadería y los nutrientes correspondientes para ello, así como con el sustrato orgánico, que luego sirven como fuente de CO2 para mantener las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental alejadas de las raíces de las plantas de maíz.
Por el documento WO 01/32013 se conocen procedimientos y dispositivos para atraer insectos que viven en el suelo. El documento WO 03/028453 describe una formulación sólida biodegradable de un agente fitosanitario con liberación retardada del principio activo. Pero, un problema de las formulaciones descritas en el estado de la técnica es que el gradiente de CO2 y por tanto la eficacia de estos sistemas solo es posible durante un corto período, en los experimentos se mostró para ello un período de como máximo de 2 semana. Pero realmente un control efectivo de las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental, pero también de otras plagas, como por ejemplo los gusanos del alambre en las patatas, requiere un gradiente durante un período más largo a fin de combatir eficazmente las plagas.
El objetivo de la presente solicitud es proporcionar tales sistemas y su uso en el control de plagas, así como los procedimientos correspondientes. Los sistemas y dispositivos según la invención permiten, en particular, un control de plagas de suelo, en particular plagas del maíz y la patata, tales como las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental o los gusanos del alambre, las larvas de escarabajos de la familia de los escarabajos clic. Estas larvas se conocen como plagas en la silvicultura y agricultura, así como en la jardinería y provocan daños considerables en el follaje y en el sector de la madera de coníferas, pero también en particular en el sector de la patata.
Descripción de la invención
Según la invención se proporciona un sistema o dispositivo para atraer plagas según la reivindicación 1. A este respecto, este sistema o dispositivo comprende microorganismos liberadores de CO2 y nutrientes específicos para estos microorganismos. El sistema o el dispositivo se destaca por que comprende uno o varios biopolímeros biodegradables que rodean completamente los demás componentes del sistema, por ejemplo en forma de una cápsula, y permite una liberación de CO2 y eventualmente otros atrayentes liberados por los microorganismos o adicionalmente presentes en el sistema durante un período de más de 20 días.
Se prefiere que la liberación del CO2 se realice durante un período de más de 25 días, como durante 28 días y más, por ejemplo, durante 35 días y más.
En el presente caso, las expresiones "sistema" y "dispositivo" se utilizan como sinónimos, a menos que se indique lo contrario.
Bajo la expresión “durante un período de más de 20 días” se entiende en el presente caso que los microorganismos liberadores de CO2 liberan activamente CO2 en el sistema durante un período de más de 20 días. En particular, con ello se debe entender que la concentración de CO2 en el entorno inmediato del sistema se sitúa por encima de (sobre) la concentración de CO2 en un área más alejada del sistema, de modo que se configura un gradiente de CO2 en la dirección del sistema. Esto es válido en particular en el suelo.
El sistema o el dispositivo son partícula, inclusive cápsulas, pellets o granulados, tales como cápsulas, en el que al menos la envolvente de la cápsula o la matriz de la cápsula está formada por uno o varios biopolímeros. En este caso pueden ser aquellos que contienen completamente biopolímeros, por ejemplo en forma de pellets. A este respecto, en una forma de realización, los pellets o cápsulas pueden estar rodeados esencialmente completamente por el biopolímero. Alternativamente, pueden ser granulados, donde con estos granulados el uno o varios biopolímeros rodean igualmente completamente los otros compuestos o sirven como matriz reticulante o estabilizante. Además, son posibles formas de realización del sistema según la invención en las que los biopolímeros penetran en las partículas, tales como cápsulas, pellets o granulados de los otros componentes y, por tanto, proporcionan la estabilidad necesaria del sistema.
Los microorganismos liberadores de CO2 presentes en el sistema son en particular hongos o bacterias. Los microorganismos son preferiblemente levaduras, incluidas levaduras disponibles comercialmente, como la levadura de panadería, pero también levaduras residuales de la producción de cerveza, vino y bioetanol. Puede estar presentes uno o varios microorganismos distintos que presenten funciones auxiliares.
En una forma de realización, un al menos segundo microorganismo, organismo auxiliar, puede ser uno con efecto insecticida o nematicida. Los expertos en la materia conocen los microorganismos adecuados. Este al menos segundo microorganismo es preferiblemente un microorganismo entomopatógeno, tal como hongos entomopatógenos o nematodos entomopatógenos. En cuestión, bajo "entomopatógeno" se entiende que el organismo posee la capacidad de atacar, matar, inmovilizar o volver inofensivos a los insectos.
Un ejemplo preferido de ello para un segundo microorganismo semejante es el hongo Beauveria bassiana. Este hongo se conoce como un hongo que vive en el suelo y es parásito de distintas especies de artrópodos y se conoce como insecticida biológico. Una alternativa conocida en cierto modo a esto es un hongo del género de Metarhizias, como M. anisopliae.
El al menos segundo microorganismo como organismo auxiliar es aquel que puede convertir los nutrientes presentes en el sistema de tal manera que estos microorganismos responsables de la producción de CO2 se puedan metabolizar mejor. Por ejemplo, el hongo Beauvena bassiana o M. anisopliae permite una descomposición del almidón, que está presente como nutriente específico para el microorganismo en el sistema. Beauveria bassiana o M. anisopliae puede cumplir por consiguiente dos funciones en este sistema, por un lado, el efecto insecticida o nematicida como hongo entomopatógeno y, por otro lado, la conversión de nutrientes para hacer que estos microorganismos responsables de la liberación de CO2 sean más fáciles de metabolizar, por ejemplo, debido a su actividad amilasa.
Los nutrientes específicos para estos microorganismos son, por ejemplo, aquellos seleccionados entre harina de maíz, proteína de maíz y/u otros componentes del maíz, almidón o componentes que contienen almidón, harina de calabaza, harina de patata u otros nutrientes que contienen polisacáridos que son adecuados como nutrientes, por ejemplo, para levaduras.
Los expertos en la materia conocen nutrientes adecuados para los microorganismos presentes en el sistema.
Como ya se mencionó anteriormente, en otra forma de realización el sistema es uno que además presenta un pesticida, en particular un insecticida o nematicida. En una realización, estos pueden ser aquellos del grupo de insecticidas químicos como teflutrín, aquellos de extractos de plantas, como aceite de neem o azadiractina, extracto de cuasia o similares, pero también agentes fitosanitarios biológicos, como los hongos entomopatógenos o nematodos entomopatógenos ya mencionados.
Se mostró que los sistemas, en particular cápsulas tales como pellets, que contienen levadura, harina de maíz u otras fuentes de almidón y Beauveria bassiana o M. anisopliae, poseen las propiedades deseadas de la formación de una concentración correspondiente de CO2, que permite la atracción de plagas, tales como el gusano de la raíz del maíz occidental o gusanos de alambre, durante un período de más de 20 días.
El sistema también puede presentar otros componentes, tales como cargas, coadyuvantes de secado, glucosa, sacarosa, otros atrayentes como cucurbitacina u otros atrayentes químicos conocidos para la plaga, pero también celulosa, lignina y/o ayudas de hinchamiento. El experto en la materia conoce otros componentes adecuados, donde estos no interaccionan con los microorganismos presentes en el sistema, de tal manera que estos microorganismos presentes en el sistema se maten o limiten en su función de otro modo.
Como se ha expuesto, los sistemas según la invención se destacan por el hecho de que presentan uno o varios biopolímeros biodegradables. A este respecto, estos biopolímeros están presentes, por ejemplo, de tal manera que rodean esencialmente, preferiblemente completamente, los otros componentes del sistema. En la forma de realización de cápsulas, los biopolímeros biodegradables forman correspondientemente la envolvente de la cápsula. A este respecto, están configurados de tal manera que es posible un intercambio de nutrientes y, en particular, un escape de CO2.
En una forma de realización alternativa de un sistema según la invención, los biopolímeros configuran la matriz. A este respecto, estos están configurados de modo que los biopolímeros rodean completamente los otros componentes.
Los biopolímeros biodegradables son en particular aquellos a partir de alginato, carrageenina, celulosa, hemicelulosa, almidón, quitina, chitosán, pectinato, goma guar, goma de acacia, poli(ácido D,L-láctico), gelatina, poliaminoácidos, lignina y derivados y mezclas de los mismos Los expertos en la materia conocen correspondientemente biopolímeros apropiados. Por ejemplo, se puede utilizar alginato o una mezcla de alginato-gelatina.
Los biopolímeros, que son en particular biodegradables, son aquellos que se degradan en gran medida en el suelo preferentemente después del período de vegetación o antes del período de vegetación siguiente.
Además, la presente solicitud está dirigida al uso de un sistema según la invención o dispositivo según la invención para atraer plagas, en particular plagas del maíz o plagas de la patata o, en general, plagas que contienen componentes vegetales, como los estolones de la patata que portan tubérculos y los tubérculos mismos
El sistema según la invención o el dispositivo según la invención se utiliza de forma especialmente preferida para combatir plagas del maíz o plagas de la patata, en este caso en particular el gusano de la raíz del maíz occidental como plaga conocida del maíz o el gusano del alambre como plaga conocida de la patata. También se utiliza contra el gorgojo surcado de la vid (por ejemplo, en las fresas). Preferiblemente, el sistema es a este respecto uno que también presenta insecticidas o nematicidas, como por ejemplo, Beauveria bassiana, para matar las plagas después de haberlas atraído. Este enfoque se conoce generalmente en el mundo técnico como el enfoque de "attract and kill" (alternativamente: "lure-and kill"). Los sistemas y dispositivos según la invención pueden presentar alternativamente principios activos vegetales o químicos para matar las plagas.
Además, la invención proporciona procedimientos correspondientes para atraer y, eventualmente, combatir las plagas. Este procedimiento es en particular para combatir las plagas del maíz o de patatas y aquí en particular aquellas que atacan el área de las raíces o las áreas situada en la tierra. El procedimiento es adecuado en particular para atraer y controlar las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental, el gorgojo surcado de la vid o el gusano del alambre. A este respecto, el procedimiento según la invención es uno que utiliza los sistemas y dispositivos según la invención para atraer las plagas. A este respecto, los sistemas y dispositivos, por ejemplo en forma de cápsulas, se colocan en la tierra en las inmediaciones de las plantas, como el maíz o la patata. Se prefiere a este respecto que el posicionamiento no se realice directamente en la planta, sino a una distancia predeterminada cerca de la planta. El experto en la materia puede determinar fácilmente la distancia adecuada. De este modo se consigue que las plagas se alejen de la planta. Es posible, por ejemplo, que los sistemas según la invención, por ejemplo en forma de cápsulas o granulados, se introduzcan entre las semillas o plántulas que se han depositado. A este respecto, los sistemas se pueden realizar simultáneamente con la introducción de las correspondientes semillas de plantas o plántulas de plantas. Alternativa o adicionalmente, los sistemas se pueden introducir con las medidas adecuadas en un período posterior.
El procedimiento según la invención es en particular uno que se destaca por que se forma un gradiente ascendente de CO2 en la tierra desde la planta en la dirección del sistema. De este modo es posible atraer las plagas correspondientes a través del gradiente en la dirección del sistema y, eventualmente, matarlas o inmovilizarlas de otro modo. Por tanto, el procedimiento es adecuado para atraer y matar las plagas durante un largo período de tiempo. Según la invención, este período en el que se atraen las plagas es de al menos 20 días, preferiblemente al menos 25 días, tal como al menos 30 días.
Formas de realización particularmente adecuadas son aquellas que son cápsulas o pellets, que comprenden un biopolímero o una mezcla de biopolímeros, al menos un microorganismo liberador de CO2 tal como levadura, nutrientes, tales como nutrientes que contienen almidón, microorganismos auxiliares, tales como B. bassiana y/o M. anisopliae y eventualmente otros componentes letales como neem o cuasina
Una formulación del sistema incluye biopolímero, levadura, harina de maíz u otra harina, B. bassiana. Otra formulación del sistema comprende biopolímero, levadura, harina de maíz u otra harina y M. anisopliae.
Otras formulaciones para el sistema según la invención son las mencionadas arriba, que también contienen neem o cuasina.
Los sistemas y dispositivos según la invención pueden presentar otros atrayentes que, junto o además del CO2, atraen las plagas. En particular, estos atrayentes son aquellos que atraen las plagas en la dirección del sistema a una distancia más corta para que se puedan matar allí eventualmente.
El sistema según la invención y el uso según la invención se describen a continuación con más detalle, sin limitarse a ellos.
Ejemplos:
Ejemplo 1
Formulación del sistema según la invención
S. cervisiae se suspende en una cantidad predeterminada ya sea como una cepa cultivada o como una mezcla de levadura de panadería disponible comercialmente, eventualmente con los otros componentes, como harina de maíz y Beauveria bassiana en alginato de sodio al 2% y se gotea en una solución de CaCb al 2% con la ayuda de un dispositivo de encapsulación convencional y se reticular posteriormente 20 min. Las cápsulas se han producido con un diámetro promedio de 2,7 mm.
Ejemplo 2
Determinación del gradiente de CO2 y duración de la liberación.
Las cápsulas se han colocado en la tierra en una cantidad de 1 g o 10 g en una maceta. La medición de las tasas de liberación de CO2 y la concentración de CO2 en el suelo se realizó con dispositivos de medición de CO2 convencionales. Las tasas de liberación de CO2 se han determinado en los tiempos indicados. Fueron cápsulas de alginato sin aditivos (cápsulas de alginato sin principio activo), cápsulas de alginato con una proporción de 16,7% de mezcla de levadura de panadería y cápsulas de alginato con 16,7% de mezcla de levadura de panadería, almidón y, como microorganismo auxiliar que presenta actividad amilasa, fuente de amilasa, en este caso Beauveria bassiana.
En la figura 1 está representada la tasa de liberación de CO2 y la concentración de CO2 en el suelo con las distintas cápsulas. La liberación elevada y la concentración elevada son claramente reconocibles incluso después de más de 20 días. En la figura 1 se ha utilizado levadura de panadería comercial, mezclada con una mezcla de almidón y azúcar con actividad amilasa.
En la figura 2, se han llevado a cabo las mismas medidas con S. cerevisiae y harina de maíz puras, así como Beauveria bassiana. Están representadas las cápsulas usadas correspondientemente. Se observan tasas de liberación y concentraciones de CO2 especialmente altas en el suelo cuando la levadura se combina con almidón como nutriente, así como B. bassiana como fuente de amilasa.
Por tanto, según la invención es posible proporcionar sistemas y dispositivos, por ejemplo en forma de cápsulas, que liberan CO2 en el suelo y de este modo establecen un gradiente con el fin de atraer las plagas y, eventualmente, inmovilizarlas y/o matarlas. A este respecto, la liberación se realiza durante un período de más de 20 días, por ejemplo, más de 30 días. Un período de tiempo suficiente para mantener las plagas alejadas de las plantas.
Ejemplo 3:
Uso de M. anisopliae
Como se expone en el ejemplo 1, se producen cápsulas según la invención. A este respecto, el B. bassiana se ha reemplazado por M. anisopliae. La determinación del gradiente de CO2 y la duración de la liberación de CO2 se realizó como en el ejemplo 2.
Se mostró que el gradiente de CO2 se pudo mantener durante un período de más de 35 días. Además, se mostró que las larvas del gusano de la raíz del maíz se puedo encontrar de forma multiplicada en las cápsulas y en menor número en las plantas.
Además, se mostró que en las investigaciones con gusanos del alambre se pudo conseguir una reducción en la densidad de gusanos del alambre. Esto se ve claramente en la figura 3. El CO2 designa cápsulas con levadura, CO2 + MA designa cápsulas con levadura y M. aisopliae, MA es M. anisopliae solo y MAS indica esporas de la cepa MA. ART2825 es a este respecto la cepa de M. anisopliae utilizada.
Ejemplo 4:
Formulación del sistema según la invención con pesticidas de base vegetal
Las cápsulas se producen como se describe en el ejemplo 1, donde en lugar de B. bassiana se han añadido neem azal o un extracto de cuasina (Trifolio-M, Alemania) en cantidades de 1-10% p/p para neem azal y 1-5% p/p para el extracto de cuasina.
Se mostró que los pesticidas agregados no tenían un impacto negativo en la levadura y que la levadura permanecía viable durante un período de tiempo más largo. La estructura del gradiente de CO2 es comparable con las cápsulas descritas anteriormente.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Sistema o dispositivo para atraer plagas que comprende i) microorganismos liberadores de CO2, ii) nutrientes específicos para estos microorganismos y iii) organismos auxiliares que apoyan el suministro de nutrientes a los microorganismos liberadores de CO2, iv) un biopolímero biodegradable que rodea completamente los otros componentes del sistema para liberar CO2 durante un período de más de 20 días.
2. Sistema o dispositivo según la reivindicación 1, en el que los microorganismos liberadores de CO2 son seleccionados entre hongos o bacterias, como la levadura de panadería.
3. Sistema o dispositivo según la reivindicación 1 o 2, en el que los nutrientes son seleccionados entre harina de maíz, proteína de maíz y otros componentes de maíz, almidón, harina de calabaza, harina de patata.
4. Sistema o dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un pesticida, en particular un insecticida o un nematicida.
5. Sistema o dispositivo según la reivindicación 4, en el que el insecticida o nematicida es al menos uno seleccionado del grupo de insecticidas químicos, extractos de plantas y agentes fitosanitarios biológicos.
6. Sistema o dispositivo según la reivindicación 4 o 5, en el que el insecticida químico es seleccionado entre teflutrín y/o el extracto vegetal es seleccionado entre aceite de neem o azadiractina, extracto de cuasia y/o el agente fitosanitario biológico es seleccionado entre hongos entomopatógenos y nematodos entomopatógenos.
7. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que este también contiene como componente cargas, coadyuvantes de secado, glucosa, sacarosa, otros atrayentes como cucurbitacina, celulosa, lignina y/o ayudas de hinchamiento.
8. Sistema o dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los biopolímeros biodegradables son seleccionados entre alginato, carrageenina, celulosa, hemicelulosa, almidón, quitina, chitosán, pectinato, goma guar, goma de acacia, poli(ácido D,L-láctico), gelatina, poliaminoácidos, lignina y derivados y mezclas de los mismos.
9. Sistema o dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que este está presente en forma de cápsulas o como granulado.
10. Sistema o dispositivo según la reivindicación 1, en el que estos organismos auxiliares son hongos, en particular B. bassiana o M. anisopliae.
11. Uso de un sistema según una de las reivindicaciones 1 a 10 para la atracción de plagas, en particular plagas del maíz o plagas de la patata, en particular para la atracción de larvas del gusano de la raíz del maíz occidental, del gusano del alambre o del gorgojo surcado de la vid.
12. Procedimiento para atraer plagas, en particular plagas de maíz o patatas, preferiblemente de larvas del gusano de la raíz del maíz occidental o del gusano del alambre o del gorgojo surcado de la vid, que comprende la facilitación de un sistema según una de las reivindicaciones 1 a 10 y el posicionamiento de este sistema en las inmediaciones de las plantas. especialmente el maíz o la patata.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por que se forma un gradiente ascendente de CO2 en la tierra desde la planta en la dirección del sistema.
14. Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado por que este comprende inmovilizar, en particular matar, las larvas del gusano de la raíz del maíz occidental o del gusano del alambre o del gorgojo surcado de la vid.
ES13765678T 2012-09-14 2013-09-13 Sistemas de atracción para plagas y su uso Active ES2813978T3 (es)

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