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Biotecnologa vegetal: Impacto Potencial de la Mejorade la Gestin de Plagas en la Agricultura Europea

Resumen de tres casos prcticosJunio de 2003 "',i

.! t:

T,eonard GianssiSujatha SaDkulaNathaq Reigner

inrlice de naterias

Introduccin............... ..-..-........................._.......--....2Metodologia...............

........-........_...........................2Resultados c1ave.........

....................-..........................3Caso prctico: MaL Resistente a los Insctos . ............................,......_......4

Caso priictico: Remolacha Tolerante a los Hrbicidas ...-..........................................................._....5Caso pctco: Patata Resistente a los Hongos .. ..........-..............................6Conclusiones..............

...........,........._................. ...7Refeencias clave ...-... ..........--..--....-... ........---.........8Agadecimientos ........ ........_............-....................-..9

Este esumen es la p.imera publicacin de los resltados obtenjdos en utl poyecto deinvestigacin que, ua vez completado, esta constituido por 15 casos pricticos paraEuIopa- Los 12 casos prcticos que quedan se publicann peridicamente a lo Iargo delprximo ao y la publicacin del iforme final completo tendn logar e uio de 2004.El informe firal estar constituido po los sjguientes casos:. Maz-rcsistente a los insectos. Remolacha-tolerate a los herbicidLs

. Colza-tolerante a los herbicidas

. Aroz-esistente a los insectos. Patata-resistente a los bongos. Tomate-resistedte a los virus. Fruta de hueso-resistente a los virus. Trigo-resisfnte a los hongos. Algodn-resistente a los irsectos. Algodn-tolemnte a los herbicidas

. Aroz-tolerante a los herbicidas

. Maiz-tolerante a los hebicidas

. Trigo-toleBnte a los herbicidas

. Patata-resistente a los insectos

. CiIrc-resistente a los virus

Conversioes

2,47 acres - I hect'rea

2,2libms=lKilogao

IntrodDccin

La biotecnologa de cultivos ha sido muy discutida durante la ltima dcada MientrasEsiados Unidos ha plantado millones de aces de cultivos modificados genticamente, enEuropa, slo Espaa tiene algunos aes de cultivos comerciales creados mediantebioteinologa. La Unin Europea y los pases europeos esLin considerando variasnormativas sobre biotecnologa mientras una moratoia sobre la aprobaci de nuevoscultivos biotecnolgicos mantiene el status quo. Sigue habiendo preguntas sin respolersobre cuiles sean las potenciales repercusiones en la prodcc;n agrcola si los cultjvosbiotecllolgicos tuvieran que se comercializados en Europa. Aunque variosinvestigadores han publicado estudios de cie.los cultivos biotecnolgicos en pasescocreios:ni u solo estudio h? empleado una metodologa coberte para estimar laadopcin de multicultivos biotecnolgicos en mlltiples pases europeos.

En 2002, el Cenho Nacional de Poltica Agricola y Alimentaria CNCFAP) public uestudio que estimaba las posibles repercusiones actuales de la biotecnologa en EstadosUnidos, examinando 40 casos picticos rclativos a las repercusiones econmicas delproyecto en 47 estados. El estudio estadounidense enfocaba los cultivos biotecnolgicosque mejoraral la gestin de plagas de malas hierbas, insectos y enfermedades de Iasplantas. Dwante la investigacin, el NCFAP se dio cuenta de que muchas de las mismaslagas estaban presentes en los cltivos de Europa y de que los investigadorcs europeosestaban ealizando ensayos con cultivos biotecnolgicos para dominar las plagas'

En otoo de 2002 y en pimavera de 2003, el NCFA! recibi fondos de MoNanto,Syngenta y BIO pata evaluar las potenciales epercusiones de los cultivosbioticnolgicos n b agricultura uropea. La metodotogia Probada del NCFAP y losfuertes kzs establecidos con investigadores europeos hicieron de este centro unaorganizacin ideal para dirigir el primer estudio exhaustivo sobr cmo poda repercutirla biotecnologia n la agicultura eropea

Metodologa

En el estulio ewopeo se emple la misma metodologa que los investigadores delNCFAP emplearo en el estudio de Estados Unidos (disponible en ! {4gap!Ig)- sehan seleccionado casos prcticos basados en infonacin que indica que se ha realizadocon xito la trasformacin de un cultivo de la cual existen al menos rcsultadospreliminares destinados a la gestin ds plagas en condiciones euopeas. Para cada estudiode caso, eI NCIAP analiz literatua cientfic4 sitios Web en Intemet y datos de launiversidad y de servicios de investigacin gube.namentales. El NCFAP entevist ainvestigadorcs euopeos que estn analizando vaieddes biotecnolgicas, y estosproporcionaro esmees de su investigacin. El NCFAP cuantic el uso actual delaguicidas, las pdidas de culfvos y los costes de gestit de cad plaga por cultivo envarios pases. Los investigadores calcularon la supeficie medida en acres en la queplantara el cultivo biotocnolgico, basad en la comparacin de los costes del agricultor'

Las reprcusiones econmicas se analizon ed tres categoras: cambios estimad;s en elrendiiento, cambios en el valor de poduccin y en los costes d proluccin, que seemplearon paa calcular los carnbios producidos en la renta rieta. Tambin se calcuhronlos cambios en el uso de plaguicidas. Se enviarcn anlisis de los casos prcticos porescrito a criticos de fuera pra que lo$ comentaritn. Los cometios delos crticos seincorporaron en los infonnes de los casos pcticos.

Resultados clave

La amplia adopcin de la biotecrologa vegetal en los cultivos de maiz, remolacha y patata enEuropa da a como resultado importantes aentos en la producci, ahorro para los agricultores yeducciones enel uso de plaguicidas. Junios,los tes cultivos biotecnolgicos icrementaan laproduccin en 7.800 millones de kilogramos al ao, los ingresos netos del cultivador en 1000millones de euros al ao y reducidan el uso de plaguicidas a 9,8 millones de kilograos al ao, encompamcin con las prcticas existntes que serian reemplazadas. Enhe los tles cultivos, el mayorinemento de la poduccin procedera de los cultivos biotecnolgicos de .emolacha (+5000millones de kilogamos) mientras que la mayo reduccin del uso deplaguicidas (-7,5 millones dekilogramos) y el incremento de los ingresos netos (+417 millones de

) se alcanzarian con el cultivobiotecnolgico de patata. Cada rmo de los cultivos biotecnolgicos seria plantado en ms de 1 millnde hectreas en Europa.

Las potenciales epercusiones de los cultivos biotecnolgicos se analizaron paa cada pais concreto.Se incluyeron cuatro pases en el anilisis del maz, mientras que las remolachas azucareras fueronatalizadas en ocho pases y 12 paises fueron inclidos en el anlisis de la patata. En geneI, Franciay Alemana iban a observar las mayores rcpecusiones econmicas potenciales; los cultivadores decada pas obtendian ms de 200 millones de euros de ingresos netos. Et uso de plaguicidas sereducira a ms de I milln de kilogramos en Francia, Alemaniq el Reino Unido y los Pases Bajos.

Maz Resistente a losinsectos

t,5q9 -53 +1,899 +249

Remolachaazucarera

Tolerante a losherbicidas

1,688 -2,208 +5,050 +390

Patzta Resistente a loshongos

1,164 -7,513 +858 +4t7

Total 4.451 -9.774 +7.807 +l-056

Austria 21 -t t0 +14 +6Bleica r60 -751 +351 +60Dinamrca 98 -386 +181 +29Finlandia 30 -1M +t 5 +8.Francia 1.J64 1.620 +2,579 +265Alemania 842 -2,783 +1,711 +219Jrlanda 14 -108 +9 +5Italia 8',14 -547 +1.196 +t 55

272 -1 362 +490 +114Espaa 40(, -317 +663 +'14Suecia 32 -154 +i8 +12Reino Unido 336 -1.492 +580 +109Ttal 4-451 -9.174 +1-87 +1.056

3

Caso prcfico: maiz rcsistetrte a los insectos

El maz es la foma domesticada de una herba salvaie originaria de Mjico. Los primerosexploadorcs llevaron las semillas de maz a Espaa y, a partir de entonces, la planta seextedi po toda Euopa-

Los agricultores eurcpeos poducen 40.000 millones de kilogamos de maiz sobre 4,0millones de hecteas con un valo de 5.300 millones /ao. Cuatro paises (ltali4 Franci4Espaa y Alemaia), .epresentan el 88 por ciento de la poducci de maz en Europa. Enhetodas Ias plagas de insectos qu perjudican al maiz destacan dos especies de gusanobarenador del maz: el gusano banenador eutopeo y el gusano barrenador rnediterneo. Laalimenta-cjn de los gusanos barrenadores produce ua reduccin del cecimiento de laplata, reduccin del tamao del grano, y pdidas en la cosecha debido a rotura de lasplantas. Otros esgos asociados co la alimetacin de los gusanos barrenadorcs del maizestin constituidos por infecciones secundaias de hongos y bacteias. En Fracia lainvestigacin ha demostrado que las prdidas de produccin por los gtlsanos barrenadores delmah pueden ascender al I 5 por ciento, mienhas que n Espaa dichas prdidas puedenascendei al 30 por ciento. El control de los gusanos baenado.es del maz esextremadamente complicado. Una vez que entran en el tallo, no pueden ser controlados coninsecticidas. Actuabnente, los hatamientos con insecticida se emplean e slo el 32 porciento de las hectreas de Europa afectadas por el problema de los gusanos barenadores.Como resultado, se ha estimado que Europa pierde el cinco po ciento de su produccin demaz cada ao por culpa de los barenadores no controlados-

A travs de la ingenie.a gentica- el mat Bt, que desrye a los gusanos barenadores delmaiz cuando estos se aliment2 de la planta, ha sido creado con un gen procedente de unabacte a del suelo. El maz Bt re aprobado para su plantacin en Europa e los aos 90- Lainvestigacin en Europa ha demostrado que los gusanos barenadores apenas reducen Iaproduccin en los terrenos de maiz Bt- Las producciones de maz Bthan sidoconsecuentemente un 15 por ciento ms elevadas que las del maz convencionai hatadas coninsecticidas bajo condiciones euopeas. La investigacin ha demost ado tambin que lasva edades de maz Bt presentan niveles de contaminacin por toxinas consideablementems bajos que las va.iedades convencionales.

Debido a un aauerdo sobre medio ambiente, actualmente el maz Bt esta plantado slo en25.000 hecteas en Espaia. U reciente estudio demostr que el maz Bt mejorba laentabilidad en un 13 por ciento. En el cuadrc 3 se calcula el irnpacto potencial de laplantacin de maz Bt en Europa en hectaeas que estiin infectadas pricipalrnente de gusanosbarreiadores de maz. Se pev una adopcin total e 1,6 milloes de hectreas (41 pociento). El maz Bt sustituiria a 53.000 kilograrnos de uso de insecticida y la poduccin demaz se incrementaria en 1.900 miliones de kilogramos gracias a la mejora del control de losgusanos barenadores. Se prev un ircremeto de los igresos netos del cultivador de 249miliones de euos debido al valor del icrenento de Ia produccin rnenos el coste de latecnologia.

Caso prctico: remolacha azcarera toleratrte a los herbicidas

La emofacha se convirti en una fuente de azcar ref],ada e 1747 ct\ardo ul cieritficoalemn extrajo por vez primera azcar cistalia de la raz. La extensa plantacin dercmolacha comenz en el continente europeo druante las gueras [apolenicas cuando laMariaa Britnica bloque los puertos Aanceses impidiendo las irportaciones de caa deazicar. En I 880, las emolachas azucareas ean la principal fuente de azca de Europa. Lasremolachas azucarcms estn cultivadas en 1,6 millones de hectrreas en Europa- Loscultivadoes de la UIIin Europea producen 15.000 millones de kilogamos de azca blaca,El valor de las remolachas azucareras paa los agicultores de l Unin Europea es deap.oximadamente 4.700 millones de euros al ao.

Las malas hierbas apirecen en todos los campos de remolacha azucarera europeos, a nivelesque causaran la prdida del cnltivo. De hecho, la competencia de las mal?s hierbas puedereducir la p.oduccin de races del 26 al 100 por cieto. Actualmenle, nirgun herbicidacontrola todas las malas hierbas que se encuentran en los capos de temolacha azucarea deEuropa. Como resultado, se realiza cada ao numeosas aplicaciones de herbicida paradestui las malas hiebas. No[almente, se ealiz&r de cuaho a cinco aplicaciones deherbicida para el tpico campo de emolacha por un coste total de 197 por heclea con unuso total de 3,2 kilogamos de p.oductos qumicos por hectarea. Algunos de los herbicidasque se aplican a los campos de remolacha pueden daar el cultivo. Se caicula que laproduccin de rcmolacha ha sido reducida al cr'nco por ciento debido a los daos que produceel hebicida en el cultivo.

Las remolachas han sido modihcadas genticamente con un gn procedente de rrlrabacteria del suelo que es resistente al glifosato, un herbicida de arnplio espectlo. Laivestigacin de campo en cada uno de los priocipales pases productores de emolachaazucarem de Europa idica que dos aplicaciones de glifosato son altamente eficaces pacontolar plagas de malas hierbas sin da el cultivo. La tasa de uso del glifosato sera deuna media de 1,9 kilogmmos por hectrirea, y el coste medio del prcgma de controlbiotecnolgico de las malas hierbas seria de 86 por hect{rea.

La adopcin del cultivo biotecnolgjco de la rmolacha azucmera tolemnte a losherbicidas en 10070 de las hectreas de la Unin Europea reduciria ei uso de herbicidas a2,2 illones de kilogamos y al mismo tierpo aumentada la produccin a cinco milmillones de kilogt'mos de remolachas, debido a la reduccin de los daos del cultivo.Los inglesos netos del cultivador se inqementran en 390 millones de euos. El cuadro 4recoge tos clculos del impacto total en los pincpales paises productores de rcmolachaazvcafefa.

5,

Caso prclico: patata resistenfe a los hongos

En el siglo XM los exploradoes espaoles llevaron la patata de las Amricas a Eopa.La patat no fue aceptada como alimento en Europa durante muchos aos poque loseuropeos creian que la patata no e natural y que era venenosa. Hoy e da, losagiicultores europeos prodcen 44.000 milloes de kilogramos de patatas en 1,16millones de hectrreas con un valor 5.000 millones de euos.

Existe un hongo que causa una nfernedad en la patata coriocida como mildu de lapatata. Las patatas ifectadas desprcnden un olo paticula muy desagradable debido a ladescomposicin del tejido de la plata El ildu de la palata apareci por vez pirnera enEuropa er 1845 y tuvo consecencias devastados, especialmente en Irlada, donde lapatata era,la principal fuente de alimentacin de los campesinos y estos dependan porcompleto de ella. En 1845 fue destuido aproximadamente el 40 por ciento de la patatairlandesa y n 1846 el 100%, 1o que provoc 1,5 millones de muertes as como laemigracin de un nmero igual de ilandeses a Amrica. El mildu de la patata continusiendo un poblema importante hasta los 1880, cuaido s descub el prirer fungicidalcobre).

Los cultivadores de patata en Eu.opa pulve.an fungicidas qumicos sitticos de ocho anueve veces al ao po un coste de 322 por hectea para destruir eI hongo del mildiu dela patata. A pesar de estos fumigaciones, el hongo desfiuye cerca del dos por ciento delcultivo de patata elr Ewopa.

Los ivestigadores de biotecnologa tienen en el punto de mim una espeie de plantasilvestre relacionada con la patata que ofrece uria completa resistencia al mildiu de lapatata. Las Gcnicas de ingeniera gentica han sido empleadas para transferi el genresistente a las plantas de la patat- Las plantas d patata transformadas ro han sidoafectadas por el mildu de la patata.

La introducciri eficaz del cultivo biotecnolgico de una patatr resistente al mildu de lapatata en el 100% d los tenenos de Eropa eliminara la ncesidad de 7,5 millones dekilogramos de fungicidas e incrementara la produccin en 858 millones de kilogramos.Los ingresos netos del cultivador amentarian en 417 millones de eu.os. El cuadro 5presenta los clculos de este impacto e distinlos pases europeos.

Aushia 23 110 +14 +6Blsica 62 496 +51 +35Dinamarca -308 +31 +17Finlandia 30 -144 +15 +8

r62 -t.264 +t22 +66282. -1.861 +230 +90

Irlanda t4 -108 +9 +5Italia +39 +13

162 -1-296 +140 +80ll6 +59 +17

Suecia 32 -154 +18 +12Reino IInido 165 -t,270 +130 +68Total 1.t4 -7.513 +858 +417

Conclusiones

Las plagas de los cultivos deben ser controladas para mantene los altos rendimientos. Siun control inadecuado de las plagas reduc el rendimiento de la cosecha se requiere msteeno para Ia produccin de cultivos. Actualrnente en Elop4 nnerosas aplicacionesde plaguicidas, efectuadas con regula dad, controlan las malas hiebas en laserfemedades de las lemolachas azucareras y Ia patata, 10 que previe[e del dos al cincopo ciento de las prdidas de rendimiento. Los cultivdores de maz europeos no utilizaninsecticidas reglarmente para controlar a los gusanos banenadores del maiz y Emopapiede el cinco por ciento d su produccin de maz cada ao a causa de estos gusanos.

En compaacin con las actuales prcticas, Ios cultivos maipulados genticamentetiener\ debido a su alto grado de eficacia, el potencial de reducir las p.didas de lascosechas a causa de las plagas. Trcs cultivos biotecnolgicos fueron analizados por supotencial paa mejorar la gestin de plagas en Europa.. El maz resistente a los insectos ha sido aprobado por la Unin Europea, pero un

acuedo sobrc medio ambiente restinge su plantacin a 25.000 hectrireas en Espaa,donde ha mejo.ado Ia rentabilidad del naz en un 13 por ciento. Si a los cultivadoresde maiz se les proporciona el acceso a la tecnologa, el maz resistente a los insectosse plantara probablemente en el 41 por ciento de las hectreas de maiz de Europa,incrementando la produccin en 1.900 millones de kilogramos.

. La Unin Europea no ha aprobado las emolachas azucares toleantes a losherbicidas a pesar de que su rendimiento agronmico ha sido ampliamente probadoen todo Europa. Los cultivos biotecnolgicos de rcmolacha azuca.era permitian alos cultivadores cortrolar las malas hiebas con tan slo dos aplicaciones dehebicida, en compaaci4 con las cuato o cico aplicaciones que rcalizanactualrnerite. Los cuftivadores no slo tendran un ahoro de gastos considerable sinoque alcanzaran tambin un rendimiento ms alto de cinco por ciento giacias a lareduccin de daos en la coseha.

. Las patatas esistentes a los hogos se encuentraD e la fase de ivestigacin ydesaollo. Sin embargo, los p $eros resultados rnuestra que las patatasbiotecnolgicas son completamente imunes al mildu de la patat4 una enfermedadde la patata que rquierc que los cultivadorcs de paiata europeos realicen de ocho adoce aplicaciones de fungicida al ao. En trmi4os gene.ales, el uso de 7,5 milloesde kilogramos de fingicida podra se remplazado mediante el cultivo biotecnolgicode la patata.

los crltivadorcs adoptan la nueva tecnologa cuando esta mejoa sus condicionesnancieras. Los cultiaadorcs de Estados Unidos estin platando 80 millones de aces concultivos biotedolgicos poque la mejora del control de las plagas a un coste mris bajo hahecho que mejoen tambjn sus resultados fales. Los agricultores euopeos se er{ientana las mismas plagas y podrian beneficia$e del mismo control de plagas y ahorro decostes.

Ademis, los cultivos biotecnolgicos podrian hacer posible que los paises er.opeosprodujeran Ia misma cantidad de alimentos en meos hectiireas. Los tres casos prcticosde biotecnologa incluidos en este ifome conducen todos al incrmento de lasprcducciones de: maz (cinco po ciento), remolachas azucaems (cinco por cielto) ypatatas (dos po ciento). En lugar de incemedta el rendimiento en todas las hectreasplantadas, poda apaiarse de la produccin una porcin de hectreas y la poduccinglobal segira siendo la misma. En total, polran eliminarse 329.000 hectreas de laproduccin sin dejar de mantener el rendimiento. En el caso del maiz, el resultado seda elcinco por cieto o 225.000 hectrreas; los cultivadoes de emolacha azucarea poalraneducir la poduccin n 8 I .000 hecl.reas o cinco por cieDto, y la produccin de patata separala en 23.000 heclrea5 o dos por ciento.

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