PRODUCCIÓN DEL BIOINSECTICIDA BACULOVIRUS [1] [2]

Introducción

La planta piloto de producción del bioinsecticida Baculovirus en el Centro de Servicios y Producción Toralapa fue construida en 1994 con una capacidad de producción de aproximadamente 5 ton/año y con financiamiento a perdido del FIS-BALPAG. Sin embargo, la producción artesanal (pequeña escala) del bioinsecticida ya se había iniciado en la campaña 1993-94 en el laboratorio de Entomología.

La producción del bioinsecticida para el control de la polilla P. operculella dentro el concepto del Manejo Integrado de la Polilla de la Papa en Almacén (MIPPA) desarrollado por PROINPA, constituye una actividad apoyada por un sistema de saistencia técnica para maximisar su eficiencia y reducir el uso de pesticidas químicos, disminuyendo simultáneamente los riesgos de la contaminación por los insecticidas químicos por parte del agricultor, su familia, el ecosistema y el consumidor final.

Prducción del bioincecticida baculovirus

La tecnología de producción del bioinsecticida contempló dos procesos sincronizados. El primer proceso fue la producción masal de P. operculella y el segundo, la producción propiamente dicha del Baculovirus como producto comercial; de modo que las larvas infectadas producidas en el primer proceso fueran utilizadas en la elaboración del producto.

Producción masal de P. operculella para la multiplicación del virus Baculovirus phthorimaea y de otros biocontroladores

Una de las principales actividades de la planta instalada en el laboratorio de Entomología del Centro de Servicios y Producción Toralapa fue mantener el pie de cría de la polilla y producir la cantidad de huevos para obtener larvas infectadas con el virus granulosis (VG), de acuerdo al plan de producción del bioinsecticida. Por otro lado, producir los huevos necesarios para multiplicar el parasitoide Copidosoma sp.

En el proceso de producción del pie de cría de P. operculella, se observó que la polilla se desarrolla fácilmente, si las condiciones de humedad, temperatura y alimentación son adecuadas. Esta plaga posee varios controladores biológicos como Copidosoma sp., B. phthorimaea y Trichograma pretiosum. Los tres se multiplicaron en el centro para probar su eficiencia e incorporarlos al manejo integrado de la polilla en campo y almacén, una vez que se determinaron aspectos que involucraban su biología y comportamiento.

Se inició luego la cría masiva de Copidosoma sp. y se observó que los estadíos de desarrollo de este parasitoide presentaban diferentes promedios de duración. Posteriormente se determinó que entre los ciclos de la plaga y Copidosoma sp. existía sincronización, lo cual a nivel de laboratorio se reflejó en una producción eficiente del parasitoide. De esta forma se obtuvo un incremento paulatino en el porcentaje de parasitismo de las larvas de la polilla, que en el primer ciclo fue de 22%, en el segundo 33% y en el último de 49%. En un último intento se obtuvo un 79% de eficiencia en el parasitismo de las larvas de la polilla por Copidosoma con un promedio mensual de 2600 a 3000 larvas parasitadas a partir de diciembre de 1991. Estos aspectos se tomaron en cuenta para la liberación del parasitoide en almacén y/o campo.

En los estudios preliminares sobre la cría de la polilla en laboratorio se observó que la temperatura y la alimentación de las polillas adultas influyen en la oviposición de las hembras. Las hembras ovipositaron entre 100 a 130 huevecillos durante su ciclo de vida (23 a 26 días) y los huevecillos tenían una viabilidad de 75 a 83%. La humedad relativa fue el factor limitante más importante para la eclosión.

En 1993-94 la producción de larvas sanas de P. operculella llegó a 65000 que constituyeron la cría madre. Se obtuvieron aproximadamente 40000 larvas infectadas por P. phthorimaea destinadas a la producción del Baculovirus; y 20000 larvas parasitadas por Copidosoma sp. para ser liberadas en campos de control biológico de la polilla en el Valle de Mizque.

La producción acumulada (pie de cría) de P. operculella durante la gestión 94-95 alcanzó un leve incremento de 68000 especímenes en relación a la gestión 93-94 por lo tanto se continuó abasteciendo la producción de larvas infectadas y parasitadas con B. phthorimaea y Copidosoma sp., respectivamente; las larvas parasitadas por Copidosoma sp. llegaron a 25000 y las larvas infectadas con B. phthorimaea a 42000.

La cría de la polilla hasta ese período fue relativamente fácil y rutinaria, con pequeños altibajos ocasionales en la producción por cambios en la temperatura, humedad y agotamiento del pie de cría.

En 1997 las condiciones de humedad (60%) y temperatura (24 oC) para la cría de la polilla y del entomopatógeno Baculovirus phthorimaea eran apropiadas, y la producción acumulada del pie de cría de la polilla a partir de 1993 alcanzó a 275000 individuos, en tanto que la del parasitoide Copidosoma sp. a 84000 y la de las larvas infectadas con B. phthorimaea a 143500.

La producción fluctuaba de acuerdo a las necesidades de comercialización e investigación (transferencia y difusión); en términos generales el 45% de la cría masal era destinada para la multiplicación de controladores biológicos y el 55% restante se mantenía para continuar la cría masal.

Posteriormente, a fin de reducir costos, se continuó optimizando la cría masal introduciendo algunas variantes a la metodología convencional. Aunque en pequeña escala, se optimizó la mano de obra en el proceso de producción de la cria de la polilla. Las variantes en la crianza de la polilla se iniciaron con la recolección de pupas de tubérculos infestados procedentes de campo o almacén, de las cuales 50 pupas se colectan en envases de plástico cubiertos con una malla de tul sujeta por una banda elástica. Sobre la malla se coloca un disco de papel filtro para la oviposición. Los adultos se alimentan de una solución de agua con miel al 5%. Una vez recuerados los huevecillos, éstos son colocados junto con los tubérculos en bolsas de papel madera para su infestación. Después de 7 días los tubérculos infestados son transferidos a envases con arena, de donde se recuperan las pupas para continuar con el ciclo.

Luego en la cría de la polilla, se introdujo el uso de medias de nylon como soporte de la oviposición en reemplazo del papel filtro y se cambiaron las formas de exposición del alimento (tubérculos cortados por la mitad, tubérculos agujereados en tabla de clavos y tubérculos en rodajas). También se introdujo el uso de micro jaulas reemplazándo a las bolsas de papel madera, obviando de esta manera el traslado de los tubérculos a recipientes de arena para la transformación a pupas. Con estos cambios se logró aumentar la producción de pupas en un 49% a partir de 100 adultos se obtuvieron 1345 pupas en comparación con 900 del método anterior.

Prueba de dietas artificiales para elevar la producción de larvas de la polilla P. operculella

Para asegurar una elevada producción de larvas de polilla y la propagación de sus enemigos naturales, el parasitoide Copidosoma sp. y el virus granulosis, se buscaron otras posibilidades de uso de dietas artificiales adecuadas. La dieta o dietas elegidas deberían además ser económicas y reunir un mínimo de horas/hombre y espacio.

Las dietas artificiales y semiartificiales llegaron a 36 y contenían azúcares, vitaminas, minerales, proteínas, aminoácidos esenciales, carbohidratos, ácidos grasos y agua; también se emplearon antibióticos para evitar la contaminación por bacterias. Sin embargo, los resultados no fueron alentadores, pues en la mayoría de los casos sólo se obtuvo una supervivencia máxima de un 10% hasta el estado adulto de la polilla. Entre los resultados negativos, se tuvo una alta contaminación (hasta el 100%), exceso de humedad (las larvas se asfixiaban), falta de humedad, carencia o exceso de algún ingrediente (supuestamente la mortandad hasta e1100% en un día), etc.

Estos resultados dieron la pauta para no continuar los estudios con otras dietas artificiales para optimizar la producción de larvas de polilla.

Optimización de la multiplicación del virus S. phthorimaea en su hospedero P. operculella

Con el fin de optimizar la multiplicación del virus granulosis S. phthorimaea en larvas de P. operculella, se estudiaron dos factores, la presentación del alimento y la forma de recuperación de las larvas infectadas; esto último por la dificultad en la recolección de larvas.

Para la presentación del alimento a la plaga se consideraron cuatro formas de exposición del alimento: tubérculos de papa enteros, tubérculos cortados por la mitad, tubérculos agujereados y tubérculos en rodajas. Para superar las dificultades de larvas infectadas se consideró un testigo (donde la recuperación de las larvas se hizo mediante el corte mecánico de los tubérculos y el uso de una pinza entomológica); otro tratamiento fue la recuperación de larvas por la aplicación de calor a través de luz artificial a los tubérculos y finalmente uno que empleaba bandejas superpuestas, donde la bandeja superior contenía una perforacion de 18 cm de diametro en el fondo y la bandeja inferior agua para que las larvas enfermas no pudieran retornar.

Entre las cuatro formas de presentación del alimento, el uso de los tubérculos en rodajas y los tubérculos agujereados, mostraron los mayores porcentajes de larvas infectadas. Se observó que en ambos casos es importante que los huevos de P. operculella estén muy próximos a eclosionar para elevar el porcentaje de las larvas por el Baculovirus

Por otro lado, el corte mecánico de los tubérculos permitió una extracción total de las larvas contenidas en el interior, en comparación con la aplicación de calor a través de las lámparas de luz que no representó un estímulo para que las larvas salieran del interior de los tubérculos. El método de las bandejas sobrepuestas facilitó la recuperación de las larvas; sin embargo, con el corte mecánico se han obtenido los tiempos recuperación más altos.

Asimismo, el uso de bandejas con agua favoreció una correlación positiva significativa entre el porcentaje de larvas infectadas y el tiempo de recuperación de las mismas. Por otro lado, el corte mecánico del tubérculo disminuyó en forma evidente el costo de operación por unidad de larva infectada con de recuperación. El uso de tubérculos cortados por la mitad, combinado con tubérculos cortados en rodajas mecánicamente para la infestación y recuperación de las larvas son recomendables para el proceso de multiplicación del entomopatógeno a través de la ingestión del Baculovirus por las larvas de polilla. Ambas combinaciones registraron mayor porcentaje de larvas infectadas (97 y 96%) y costos de producción más bajos, aunque el tiempo de recuperación fue mayor en relación con las otras combinaciones.

Producción comercial del bioinsecticida Baculovirus

Este proceso de producción del producto comercial Baculovirus fue sincronizado con la fase de producción del pie de cría de P. operculella, de modo que las larvas infectadas producidas en la primera fase fueran usadas en la producción del bioinsecticida.

Dependiendo del volumen de producción del bioinsecticida, las larvas infectadas con el virus granulosis y en refrigeración, son trituradas con un mortero para la preparación de la mezcla. La mezcla se prepara con las siguientes proporciones: triturado equivalente a 20 larvas infectadas, un litro de agua, 2cc. de y 1 kg de caolín, como material inerte. Estos insumos son mezclados vigorosamente hasta formar una pasta totalmente uniforme que se traspasa a bandejas, se dejan secar a la sombra y se muelen hasta conseguir un polvo fino humectante. El producto final luego es embolsado en envases de plástico de 1 kg.

Análisis económico del bioinsecticida baculovirus

Volúmenes y flujos de producción del bioinsecticida Baculovirus

La producción del bioinsecticida Baculovirus se inició en 1993 en el Centro de Servicios y Producción Toralapa para responder a la demanda de los agricultores con problemas de polilla de la papa P. operculella durante el almacenamiento.

La producción más alta obtenida en 1993 fue de 580 larvas enfermas por generación y con esta cantidad se producía aproximadamente 50 kg de bioinsecticida. Esta producción en principio se destinó totalmente a demostraciones en almacenes de agricultores en la zona de Mizque, Cochabamba, en coordinacón con otras instituciones. Posteriormente, en vista del interés de los agricultores, se inició la venta del Baculovirus en pequeña escala.

La tecnología de manejo integrado de la polilla de la papa con el uso del Baculovirus como componente biológico, posteriormente se difundió poco a poco hasta zonas como Aiquile y Valles Mesotérmicos de Santa Cruz. La cantidad de Baculovirus producida y utilizada entre 1993 y 1997 llegó a 5107 kg, de los cuales 356 kg fueron empleados en la transferencia y difusión, y el resto se destinó a la venta. En las campañas 1995-96 y 1996-97, la producción llegó a 2 ton/año aproximadamente, sin embargo la demanda del producto hasta ese entonces sobrepasaba esa producción.

En la campaña 1997-98 sólo se destinaron 20 kg para la transferencia y difusión del Baculovirus y la producción entre 1993-94 a 1997-98 sumó 7026 kg.

Hasta Julio de 1998 gran parte del bioinsecticida fue adquirido por UPS-SEPA, PROBIOMA y agricultores de Mizque y Santa Cruz. La semilla vendida por UPS SEPA con destino a los valles mesotérmicos era tratada con el bioinsecticida Baculovirus, y a través de PROBIOMA (asentado en Mairana, Santa Cruz) el Baculovirus llegaba a los agricultores como destinatario final.

Asimismo, en 1997 cuando se obtuvo el Registro Sanitario del bioinsecticida con el nombre de BACULOVIRUS, se ampliaron las expectativas de expansión del producto a nivel nacional. Por otro lado, en cuanto a aspectos de comercialización, es importante mencionar que aunque desde 1996 hasta mediados de 1998 se asignó una persona para distribuir el producto en los Valles de Mizque, Aiquile y Santa Cruz, durante este período, los volúmenes de producción de la planta no fueron suficientes porque siempre hubo una demanda insatisfecha del producto, particularmente en los Valles Mesotérmicos de Santa Cruz.

Costos de producción del bioinsecticida Baculovirus

La producción del bioinsecticida Baculovirus no fue acompañada desde su inicio por un análisis de costos que permitiera percibir ganancias a través de la venta. Las condiciones de financiamiento a fondo perdido por el FIS-BALPAG determinó que la producción del Baculovirus tuviera una finalidad netamente social, es decir, para beneficiar sólo al agricultor.

Posteriormente, en vista del interés entre los agricultores de comprar el Baculovirus, se inició la venta de este producto en pequeña escala. Los cálculos iniciales para determinar el costo mínimo de un kilogramo de Baculovirus, ya que la planta se había creado sin fines de lucro, se basaron en una metodología con un precio resultante de 6.02 Bs (1.5 US$) y un volumen de producción de 250 kg/mes. Posteriormente, en 1997 el precio del producto llegó a 13 Bs (2.45 $US) y un año más tarde, el precio subió a 15 Bs (2.75 $US) el cual aún resultaba accesible a los agricultores, principalmente en los valles mesotérmicos de Cochabamba y Santa Cruz.

Sin embargo, a partir de julio de 1998, el precio al consumidor de 15 Bs por kilogramo del bioinsecticida se elevó a un precio más apropiado para las circunstancias reales de producción e inversión en la planta de Baculovirus del Centro de Servicios y Producción Toralapa. Este precio unitario del bioinsecticida al consumidor llegó a 4.11 $US, que incluía un margen de ganancia del 20% en base al costo de producción unitario de 3 $US, si la cantidad producida del bioinsecticida llegara a 10 t/año. Si la cantidad producida del bioinsecticida fuera menor de 10 t/año, el precio unitario del producto no sería competitivo con otros sustitutos (insecticidas, químicos, etc.), cuyo precio de venta al consumidor es menor.

Mercado o demanda potencial y real del bioinsecticida Baculovirus

Hasta la campaña agrícola 1996-97, la producción de Baculovirus alcanzaba a casi 2 ton/año y con esta cantidad aún no se llegaba a satisfacer la demanda (Santa Cruz), llegándose casi siempre a superar la previsiones de producción del bioinsecticida como efecto de la variabilidad mostrada en los volúmenes de producción de la planta.

Por la dificultad de carecer una noción de la demanda en términos cuantitaivos para tomar decisiones sobre la producción del bioinsecticida (oferta), se estimó la demanda potencial y demanda real del bioinsecticida. Ambos parámetros fueron estimados a partir de la información y datos estadísticos oficiales sobre promedio de superficies cultivadas con papa en ocho años (1987-88 a 1994-95) en los departamentos con presencia de P. operculella como Cochabamba, Potosí, Chuquisaca y Santa Cruz.

De la superficie total cultivada en cada uno de los cuatro departamentos se estimó solo aquella superficie de los Valles obtenida de la distribución espacial porcentual de tierras. A estos datos se aplicaron porcentajes de superficie cultivada con papa en las provincias con mayor incidencia de daños por la polilla, Zudañez, Tomina y Yamparaez en Chuquisaca; Campero, Mizque, Capinota y Carrasco en Cochabamba; Saavedra y Linares en Potosí y finalmente Florida y Caballero en Santa Cruz.

Luego se estimaron las superficies cultivadas con papa en las zonas de valle de las provincias más afectadas por la polilla, con un total de 16.481 ha. Se tomó en cuenta esta superficie total (16.481 ha), la cantidad de semilla de papa que debía tratarse para esta superficie (20.000 tn) y la dosis de Baculovirus recomendada (4 kg/ton semilla), para obtener una demanda potencial en las zonas con mayor incidencia de la polilla de 80 ton/año suponiendo que toda esta cantidad de semilla de papa sería tratada con el Baculovirus para controlar a P. operculella. La demanda potencial anual del bioinsecticida se estimó en 75 ton, considerando que la producción del bioinsecticida con la capacidad instalada en la planta llega a 5 ton/año.

La demanda potencial estimada del bioinsecticida de 75 ton/año correspondería al conjunto de agricultores que cultivan papa en zonas de valle y que supuestamente utilizan semilla almacenada y tratada para evitar el ataque de P. operculella. La demanda real fue calculada en base a la información sobre la demanda potencial y las encuestas que reflejarian a los consumidores reales que demandan productos para el control de P. operculella. En ese entonces no usaban el bioinsecticida Baculovirus por la limitada oferta, resultado de los bajos volúmenes de producción de la planta.

Las encuestas abarcaron un total de 106 comunidades de las provincias Tomina y Yamparaez de Chuquisaca; Campero, Mizque, Capinota y Carrasco de Cochabamba; Saavedra y Linares de Potosí y Florida, Vallegrande y Caballero de Santa Cruz; y se determinó que el 49.6% de los agricultores tratan la semilla que almacenan y el 50.4% no lo hace. Por lo que se estimó que la demanda real sería el 49.6% de la demanda potencial de 75 ton es decir 37 ton.

Sin embargo, estimaciones posteriores de acuerdo al procedimiento, información y datos parciales de la misma consultoría y de acuerdo a la información proporcionada de trabajos de investigación recientes sobre la baja eficiencia del virus B. phthorimaea en el control de S. tangolias, se determinó que la demanda potencial del Baculovirus con una dosis de 2 kg de bioinsecticida/ton semilla, llega solamente a 21.3 ton/año. Esta cantidad podría ser solicitada en los departamentos de Cochabamba (Prov. Campero, Mizque y Capinota), Potosí (Prov. Saavedra) y Santa Cruz (Prov. Florida, Caballero y Vallegrande).

Estacionalidad de la demanda del bioinsecticida Baculovirus

La fluctuación en las ventas del Baculovirus hasta 1997 mostró una tendencia similar en cuatro años de registro mensual; a partir de noviembre el producto es adquirido y esta tendencia se mantiene hasta junio. Por otro lado, se observó que estas tendencias en la venta coinciden con los períodos de almacenamiento de la semilla procedente de las cosechas de la siembra Temporal (Marzo-Abril) y Mishk'a (Diciembre-Enero) de los valles mesotérmicos.

Por otra parte, se estimó la estacionalidad de la demanda del Baculovirus en base a ciertas consideraciones que surgieron de los resultados de encuestas realizadas por Interconsult S. R. L. (1997), respecto a los períodos que abarcan las épocas de cosecha de las siembras de Temporal (febrero-mayo), de Lojru (junio-septiembre} y de Mishk'a (octubre-enero). Estas encuestas también fueron útiles para conocer la estacionalidad y el porcentaje de papa cosechada destinada para semilla en cada una de las tres épocas de siembra, lo que permitió afirmar que la demanda del Baculovirus mostraba la misma estacionalídad que la semilla de papa a almacenar ya que P. operculella representa un peligro durante el período de almacenamiento.

Esta información fue consistente con los datos proporcionados por PROINPA en lo que se refiere a distribución de ventas del Baculovirus hasta 1997. En base a toda esta información el 76% de las ventas totales se produjeran en el período de febrero-mayo, un 8% en el período septiembre y un 16% entre octubre -enero.

Sin embargo, después de una evaluación de los registros de ventas disponibles a esa fecha, se determinó que estos no eran suficientes para predecir la estacionalidad de la demanda del Baculovirus, para las circunstancias reales de la producción de la planta con un grado aceptable de confiabilidad, dado que al comparar las ventas anuales del producto, éstas no seguían la misma tendencia. Como alternativa se propuso efectuar un seguimiento más serio de las ventas a partir de esa fecha (agosto 1998) para determinar una demanda potencial más real del Baculovirus.

Análisis económico de la planta de producción del Baculovirus

La evaluación económica de la planta de producción del Baculovirus se realizó mediante indicadores como la Tasa Interná de Retorno (TIR) y Valor Actual Neto (VAN), este último a una tasa de 15% porque la inversión realizada en la planta debería proporcionar un porcentaje de utilidad mayor al bancario. Si la tasa es igual o menor al 15%, el costo de oportunidad de depositar el capital en una cuenta bancaria a plazo fijo sería más tentador que el uso del capital en la producción.

Fue necesario determinar la relación costo-volumen-utilidad (punto de equilibrio) para tomar decisiones administrativas que pudieran ser usadas en la planificación de las utilidades y en la medición de riesgo de la empresa. A través del cálculo, la cantidad de bioinsecticida que debía venderse para lograr el punto de equilibrio de la empresa (donde no se percibiera ganancias ni se perdiera) fue de 7'801,49 kg. Si la venta fuera menor de este volumen, la empresa contraería pérdidas como resultado de la producción del bioinsecticida

Nota:

Se cuenta ya con con el bioinsecticida que controla a las dos especies de polilla Phthorimaea operculella y Symmetrischema tangolias. Este nuevo producto se lo ha denominado MATAPOL PLUS y presenta una eficiencia de control de las dos especies cercano al 87%. Se utiliza aplicándolo a los tubérculos antes de su almacenamiento. La empresa que está a cargo de distribuirlo se llama BIOTOP, que es una sociedad accidental conformada por una empresa de distribución de agroquímicos, AGRONAL y la Fundación PROINPA.

[1] Capítulo tomado del documento Desarrollo de componentes del manejo integrado de las polillas de la papa (Phthorimaea operculella y Symmetrischema tangolias) en Bolivia y el bioinsecticida baculovirus (Matapol). Fundación PROINPA - Proyecto PAPA ANDINA. Cochabamba, Bolivia. 2002. 104 p. Si alguno de Uds. esta interesado en adquirir este valioso documento, por favor comuniquese con Rayne calderon o Luis Crespo, investigadores de la Fundación.

[2] Por Rayne Calderon, Luis Crespo y René Andrew, técnicos de PROINPA.

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Relación de adquisiciones de la biblioteca del CIP
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Barea, O.; Equise, H. Que es la marchitez bacteriana (q'awi o marchito) y como se contagia? Sucre (Bolivia). Promocion e Investigacion de Productos Andinos (PROINPA). 2002. 4 p. Ficha para Agricultores - PROINPA (Bolivia). no. 7. REP.15385. 63830

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