Uso de endófitos en el control de Pseudomonas en cerezos.
La Dra. Lorena Barra, ingeniera agrónoma y civil con un doctorado en Ciencias de la Agronomía, lidera la investigación en el uso de hongos endófitos para el control biológico en la agricultura. En esta entrevista, nos comparte su pasión por esta innovadora tecnología, sus desafíos y su visión sobre el futuro del biocontrol en Chile.
¿Qué la inspiró a enfocarse en el control biológico como su principal línea de investigación?
L.B: Por muchos años trabajé con la pequeña agricultura en la producción intensiva de hortalizas, me correspondió introducir el cultivo bajo plástico en la zona central de la Región de La Araucanía. La producción en invernadero era liderada principalmente por mujeres; el control de plagas y enfermedades básicamente se realizaba con químicos y había un tremendo desconocimiento en su aplicación. Lo anterior me inquietó, pero en esos años (1999-2005) no había muchos productos comerciales para el biocontrol. Desde ese momento empecé a estudiar alternativas más sostenibles para el manejo fitosanitario de los cultivos y cuando ingresé a INIA (no ingresé como investigadora sino que como gestora de proyectos) me encantó lo que hacían en el Centro Tecnológico de Control Biológico, vi una alternativa concreta de I+D para llevar al mercado y cubrir las necesidades de productos más inocuos para los productores. En 2014, cuando comencé mi doctorado, me propuse trabajar en biocontrol con foco en lo aplicado; mi idea era desarrollar soluciones biológicas (microorganismos endófitos) para el control de plagas y enfermedades para la agricultura chilena y, en particular, para la agricultura familiar campesina, ya que conocí muy de cerca sus dolores (formas de dosificación, formas de aplicación, condiciones para la aplicación, etc.) y de esta forma reducir el uso de los químicos.
¿Cuáles han sido los principales desafíos que ha enfrentado en el desarrollo y promoción de biocontroladores en Chile?
L.B: Dentro de los desafíos más importantes de desarrollo fue, en su momento, la falta de investigación y empresas dedicadas a esta disciplina. La I+D estaba principalmente en los centros de generación de conocimientos y no había una conexión con el mercado. Con la visión de un reducido número de empresas chilenas y el conocimiento de las externalidades negativas que generaban los plaguicidas químicos, se aceleró el proceso de desarrollo y promoción de los biocontroladores y hoy en día existe un sólido sistema de emprendimiento basado en I+D+i. Muchas empresas chilenas exportan sus tecnologías a LATAM y otros países del mundo, lo que demuestra nuestro liderazgo en la región. Otro desafío al cual nos enfrentamos actualmente es la falta de formación en este ámbito por parte de los asesores y extensionistas. Son pocas las universidades que tienen materias o asignaturas relacionadas con el biocontrol; definitivamente, todavía los técnicos y profesionales del agro salen con una formación más acabada en el manejo de plaguicidas químicos. Esto repercute en que la curva de aprendizaje por parte de los agricultores sea más lenta, ya que ellos se asesoran y, si sus asesores no tienen formación en la materia, difícilmente podrán implementar los biocontroladores de manera exitosa en sus sistemas productivos.
¿Qué son los hongos endófitos y cómo se utilizan en el control de plagas y enfermedades en la agricultura?
L.B: Cuando asumí el desafío de especializarme en el control biológico, seleccioné un grupo de microorganismos que era innovador; había pocos estudios y mucho menos desarrollos comerciales en la materia, que presentaban ventajas por sobre los biocontroladores microbianos de acción epífita (por fuera de la planta) y que podrían dar respuesta de control a plagas y enfermedades de difícil manejo. Estos fueron los hongos endófitos. Los microorganismos endófitos son organismos que pueden colonizar el interior de las plantas, sin causar daño aparente, estableciendo una relación simbiótica beneficiosa para ambos (win-win). Las plantas le entregan al endófito un lugar donde habitar y alimento, mientras que el endófito entrega múltiples beneficios a las plantas, como: promoción de crecimiento vegetal, tolerancia al estrés abiótico y resistencia a plagas y enfermedades.
Daño de adultos Aegorhinus superciliosus en amentos de avellano.
¿Cuáles son los beneficios de utilizar hongos endófitos en comparación con los métodos tradicionales de control de plagas y enfermedades?
L.B: Uno de los principales beneficios en comparación con los plaguicidas de síntesis es que son tecnologías inocuas y no presentan externalidades negativas para la salud de las personas ni para el medio ambiente. Por otro lado, y mirado desde el punto de vista práctico, los endófitos, al colonizar el interior de las plantas, quedan protegidos de las condiciones ambientales adversas (radiación UV, temperatura, humedad, etc.) que, por lo general, impactan de forma negativa a los microorganismos que actúan por fuera de la planta, afectando su eficacia en campo. Esta es una tremenda ventaja sobre los biocontroladores microbianos que no son endófitos. Además, tienen otras ventajas, como que ejercen múltiples funciones (estimulación del crecimiento y biocontrol) y presentan múltiples mecanismos de acción dentro de una función objetivo. Por ejemplo, los endófitos para el control de hongos patógenos pueden usar mecanismos directos de control como: la competencia por el nicho; el micoparasitismo y la antibiosis; y también mecanismos indirectos como la activación de los genes de resistencia, en donde es la planta la que se defiende del patógeno gracias a la acción del hongo endófito. En el caso de la promoción del crecimiento, también puede ser por diversos mecanismos como: solubilización de fósforo y potasio, hacer disponible el nitrógeno, la producción de sideróforos, la producción de fitohormonas, entre otros.
¿Ha observado algún impacto positivo en la salud del suelo y en la biodiversidad agrícola como resultado del uso de hongos endófitos?
L.B: Definitivamente, sí. La mayoría de los suelos en Chile están degradados, presentan bajos niveles de materia orgánica (alimento de los microorganismos) y muy baja vida microbiana. Desde este punto de vista, los hongos endófitos facultativos, como los que desarrollamos (pueden vivir en el interior de las plantas, pero también permanecer como saprófitos en el suelo), permanecen en el suelo aumentando la cantidad y diversidad de los microorganismos benéficos asociados a la rizosfera de la planta. Cuando hemos realizado seguimiento a nuestras aplicaciones en el suelo, después de varias aplicaciones, se observa una mayor diversidad de microorganismos y una mejor condición del huerto, pero estamos trabajando en la implementación de bioindicadores para hacer una evaluación más precisa en esta materia.
¿Hay algún proyecto o desafío con respecto a esta temática para los huertos de frutos secos del país?
L.B: Tenemos varias iniciativas relacionadas con los frutos secos, algunas con financiamiento y otras las realizamos de forma exploratoria con recursos propios para luego apalancar fondos públicos. Como lo mencioné, los endófitos presentan ventajas sobre los microorganismos de acción epífita; al actuar desde dentro de las plantas podrían hacer frente a plagas y enfermedades de difícil control, como plagas de ambientes crípticos y patógenos de madera. Considerando lo anterior, desde el 2021 estamos ejecutando un proyecto de biocontrol en avellano europeo con hongos endófitos, específicamente para el control de cabritos/burritos (Aegorhinus spp.) y cancro bacteriano (Xanthomonas spp.), ambos problemas afectan considerablemente al cultivo y son de difícil manejo. Para el caso del control de Aegorhinus hemos obtenido excelentes resultados en el control de las larvas del suelo; este control es dual, por un lado, como son hongos entomopatógenos endófitos, cumplen una acción directa sobre las poblaciones del insecto, es decir, si el hongo toma contacto con el insecto lo parasita, causando la reducción de su población. Por otro lado, la acción de los hongos como endófitos, y hemos observado que al colonizar el interior de las plantas, nuestras cepas tienen una acción anti-alimentaria o fagodisuasiva, en donde las larvas dejan de alimentarse de las raíces y se observa una importante reversión de síntomas en las plantas. También hemos explorado algo en el control de Botrytis y Gnomoniopsis smithogilvyi en castaño.
Daño de larvas Aegorhinus superciliosus en raíces.
Situación y el futuro del control biológico en Chile
¿Cómo describiría la situación actual del control biológico en Chile en términos de investigación, desarrollo y adopción por parte de los agricultores?
L.B: Chile tiene una larga historia en I+D+i en control biológico; se inició con la introducción de insectos benéficos para el control de insectos plaga (1900) y, posteriormente, comenzaron a usarse microorganismos controladores. Este trabajo se ha desarrollado en distintos centros generadores de conocimiento como universidades, institutos y centros de investigación. La importante cantidad de investigación disponible fue la base para la creación de emprendimientos en el ámbito, los cuales han permitido la puesta en el mercado de estas tecnologías con empresas que son líderes en el ámbito, incluso a nivel internacional. Además, durante los últimos años hemos visto un efecto dinamizador en este mercado asociado a la aparición de diversas startups nacionales, que están incubando tecnologías de control biológico con varias innovaciones en el sentido más amplio de la palabra, lo que es muy bueno para la agricultura, ya que es un sector donde no se innova tanto. En lo relacionado con la adopción por parte de los agricultores, pienso que definitivamente los biocontroladores de origen microbiológico (hongos y bacterias) son los que más rápidamente se han adoptado en nuestra agricultura, principalmente porque su presentación, formulación y forma de aplicación son muy similares a los plaguicidas químicos. Básicamente ha sido una sustitución de insumos, es decir, cambiar un producto químico por un biológico, que es más fácil de entender y realizar por parte de los agricultores. En este sentido, hay que tener cuidado porque se han cometido algunos errores de aplicación que, de alguna forma, pueden desincentivar el uso de los biocontroladores, por lo que es muy importante desarrollar estrategias de uso asociadas a los productos comercializados.
¿Qué barreras existen actualmente para una mayor adopción de métodos de control biológico en el país?
L.B: Existen varias barreras sobre las cuales estamos trabajando; en primer lugar, el conocimiento. Aprendimos a usar químicos, debemos desaprender para volver a aprender a usar biológicos. Además, es una mirada más amplia (holística); necesitamos hacer relaciones, porque estamos trabajando solo con organismos vivos. Es necesario que en las universidades se enseñe de forma más intensiva el biocontrol, que los asesores tengan alternativas de formación y que los agricultores se capaciten de forma permanente. Junto con lo anterior, hay que seguir investigando, ahora con un foco a lo que está pasando a nivel de campo, conocer cómo condiciones ambientales pueden afectar a los microorganismos, además de compatibilidades, equipos de aplicación, etc. Debemos integrar disciplinas para sacar el máximo provecho a esta tremenda herramienta que la naturaleza nos ha dado. Por último, debemos levantar indicadores, no solo la eficacia sobre el organismo foco de control (reducción de poblaciones), sino que también cómo están afectando a la microbiota benéfica del suelo y de la planta, la calidad física y química de los suelos, organismos benéficos y, obviamente, a la calidad de producción obtenida.
Evaluación de colonización endófitica de hongos nativos en avellano europeo
¿Cómo ve el futuro del control biológico en Chile y qué pasos cree que se deben tomar para avanzar en este campo?
L.B: Con la base en la I+D+i que tenemos en el país, lo veo muy promisorio. Chile es un país que ha sido valorado en el exterior en este ámbito, principalmente por las tecnologías de biocontrol desarrolladas para la fruticultura de exportación. Hay ejemplos muy buenos en esta materia, por lo que debemos aprovechar esta posición para ser muy serios y seguir desarrollando nuevas tecnologías que incluso puedan traspasar fronteras. Tenemos un país con un tremendo patrimonio genético (diverso y único), con microorganismos que podrían resolver, de forma sostenible e innovadora, gran parte de las problemáticas que enfrenta la agricultura actual. Sí, creo necesario que se incorpore nuevas disciplinas como la inteligencia artificial, TIC y automatización al control biológico; en eso debemos avanzar.
Su rol como CEO de Endogroup SPA
¿Qué la motivó a fundar Endogroup SPA y cómo ha sido la transición de la investigación a la creación de una startup?
L.B: La motivación es más bien personal; soy muy emprendedora e inventora, siempre vi a los endófitos como una tecnología a desarrollar para llegar al mercado y reducir el impacto negativo de los químicos. Lo vi como una devolución de mano a todos los agricultores con los que trabajé. Trabajamos con mis socios más allá de lo que INIA nos pide para innovar, integramos disciplinas, nos capacitamos y tuvimos la mente muy abierta para hacer una propuesta integradora con triple impacto. Pensamos que, si un grupo de investigación tiene las ganas de innovar y generar nuevos negocios que beneficien a la institución a la que pertenecen, las startups son una alternativa para que estas instituciones también puedan fortalecer la I+D+i.
¿Cuáles han sido los principales desafíos y aprendizajes en su experiencia como CEO de la primera startup nacida de INIA?
L.B: Definitivamente el desafío es la falta de experiencia de los centros generadores de conocimiento en estos modelos de gestión de la I+D+i. Si bien está la intención y las ganas, es difícil operativizar y concretar, debido a que son organizaciones con tremendas estructuras, en donde las tomas de decisiones son difíciles y pasan por varias instancias. Me he encontrado con varias startups que tienen las mismas dificultades; además, son instituciones que funcionan a un ritmo distinto al de las empresas de base científico-tecnológica, donde todo pasa muy rápido. Los negocios hoy en día son así y el agro no se queda atrás. El aprendizaje es que si el equipo es comprometido y cree en el proyecto, las cosas terminan por darse, pero claramente, además de tener conocimientos específicos en la materia del emprendimiento, hay que tener conocimiento en la gestión de empresas y transferencia tecnológica, entre otros.
“Desarrollo de productos basados en la naturaleza Endogroup”
¿Qué tipo de colaboraciones y apoyos considera esenciales para el éxito del control biológico en Chile?
L.B: El apoyo horizontal entre colegas que trabajan en las disciplinas de control biológico y disciplinas complementarias asociadas a la agricultura; hay que hacer sinergias. Pero creo que falta el apoyo del estado con políticas públicas tanto para la I+D+i como para la transferencia tecnológica y la extensión. Es necesario establecer programas nacionales de fomento a la incorporación de estas tecnologías a los sistemas agrícolas; ya varios países a nivel Latinoamericano cuentan con organizaciones y programas financiados por el estado que promueven el uso de los bioinsumos con los agricultores, entregando subsidios y otros apoyos para disminuir el costo del aprendizaje asociado a las tecnologías sostenibles. Nosotros deberíamos seguir este camino también, sobre todo si somos un país exportador.
