Principia

¿Qué son los compuestos volátiles orgánicos (VOCs)?

Los compuestos volátiles orgánicos son moléculas que las plantas emiten de forma natural y que se liberan al aire, especialmente como respuesta a factores de estrés como la presencia de plagas. Estos VOCs actúan como señales, atrayendo a los depredadores naturales de insectos y otros organismos nocivos para los cultivos. Este fenómeno, conocido como priming o «preactivación», permite a las plantas movilizar un tipo de defensa química, no solo para protegerse, sino también para atraer a organismos beneficiosos que se alimentan de las plagas.

En los últimos años, los investigadores han estudiado cómo estos compuestos pueden no solo servir como mecanismo de defensa en un solo organismo, sino también influir en el ecosistema a nivel local. La aplicación de VOCs con fines agrícolas permite aprovechar este sistema de señalización natural, fomentando un ciclo de control de plagas más equilibrado.

Funcionamiento de los VOCs en el control biológico

El concepto detrás de esta técnica de biopesticidas es sencillo pero poderoso: al aplicar ciertos VOCs de forma controlada en los cultivos, se puede advertir a los depredadores naturales de la presencia de sus presas, atrayéndolos hacia las áreas donde estos insectos dañinos son un problema. Por ejemplo, al usar VOCs emitidos por plantas que han sido atacadas por insectos, los agricultores pueden atraer a avispas y otros insectos beneficiosos que se alimentan de plagas, como el pulgón.

El equipo de investigación de Tokio ha demostrado que estas señales volátiles pueden ser liberadas de forma sintética en los cultivos, reproduciendo de manera controlada lo que ocurre de forma natural en la planta. De esta forma, se permite crear un entorno de control biológico que reduce la necesidad de pesticidas químicos y ayuda a mantener un equilibrio ecológico en el entorno agrícola.

Ventajas de los biopesticidas basados en VOCs

El uso de biopesticidas que emplean compuestos volátiles orgánicos tiene numerosos beneficios:

—Reducción del uso de pesticidas químicos: Al depender menos de los pesticidas sintéticos, los VOCs permiten disminuir la cantidad de sustancias tóxicas que se vierten en el ambiente, ayudando a reducir la contaminación del suelo y del agua.
—Fomento de la biodiversidad: Los pesticidas tradicionales no solo afectan a las plagas, sino también a especies beneficiosas. Los biopesticidas basados en VOCs permiten que se mantengan los depredadores naturales en el ecosistema, promoviendo un sistema de control de plagas más sostenible y respetuoso con la biodiversidad.
—Promoción de prácticas agrícolas ecológicas: Al reducir la dependencia de los químicos, esta técnica contribuye a una agricultura que es más sostenible y menos dependiente de insumos externos.
—Prevención de la resistencia a pesticidas: Al ser un método biológico y menos invasivo, se reduce la probabilidad de que las plagas desarrollen resistencia, un problema común cuando se utilizan pesticidas sintéticos.

Limitaciones y desafíos en la implementación

Aunque esta técnica muestra grandes beneficios, existen desafíos en su implementación. Uno de los principales retos es la variabilidad de los compuestos volátiles entre distintas especies de plantas. Cada tipo de planta emite una mezcla única de VOCs, y no todas las mezclas resultan eficaces para todas las plagas. Esto requiere de una investigación continua para identificar los compuestos específicos que sean eficaces contra distintas especies de insectos y que puedan aplicarse en diversos entornos agrícolas.

Otro desafío es la viabilidad económica de producir estos compuestos a gran escala. Aunque se ha logrado sintetizar algunos de estos compuestos en laboratorio, su producción debe ser escalable y rentable para que sean viables como biopesticidas a gran escala.

Estudios actuales y casos de éxito

Además del equipo de la Universidad de Ciencia de Tokio, otros grupos de investigación en todo el mundo están explorando el uso de VOCs para el control de plagas. En Europa, un proyecto de colaboración entre universidades y empresas agrícolas está desarrollando biopesticidas a base de VOCs en cultivos de frutas, con resultados prometedores en el control de insectos dañinos para el manzano.

En Estados Unidos, una compañía de biotecnología ha creado un aerosol basado en VOCs que ha mostrado eficacia en el control de plagas en cultivos de maíz. Este aerosol imita los compuestos volátiles de plantas cuando son atacadas, logrando atraer a depredadores naturales como mariquitas y avispas.

Perspectivas futuras

El desarrollo de biopesticidas a partir de VOCs representa una solución innovadora en la agricultura moderna. Si se logra superar los retos de producción y optimización, este avance podría transformar las prácticas agrícolas actuales y contribuir a una agricultura sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Además, la aceptación de biopesticidas en mercados agrícolas globales será clave para fomentar un cambio en el uso de pesticidas.

En un mundo donde la sostenibilidad se ha convertido en una prioridad, los biopesticidas basados en VOCs ofrecen una forma de cultivar alimentos de manera natural y respetuosa con el medio ambiente. Estos avances permiten vislumbrar un futuro en el que la producción agrícola y la conservación ambiental vayan de la mano, beneficiando tanto a la humanidad como a la biodiversidad global.