En el marco del manejo integrado de plagas, el control biológico a través del uso de organismos vivos desempeña roles importantes en la supresión de poblaciones de plagas. En este documento, se examina la compleja interacción entre las plantas e insectos plagas bajo la intervención de la liberación de enemigos naturales junto con la técnica de insectos estériles. Se desarrolla un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales en términos de un modelo de control óptimo considerando las características de las poblaciones involucradas. Se buscan medidas de control óptimas de manera que minimicen la densidad de plagas simultáneamente con los esfuerzos de control. Se examinan tres estrategias diferentes relacionadas con la tasa de liberación de insectos estériles y depredadores como enemigos naturales, a saber, tasas de liberación constantes, proporcionales y proporcionales saturantes, para la alcanzabilidad del objetivo de control. Las condiciones de optimalidad necesarias del problema de control se derivan utilizando el principio del máximo de Pontryagin, y luego se implementa el método de barrido adelante-atrás para calcular numéricamente la solución óptima. Se muestra que, en un entorno que consiste en plantas de arroz y saltahojas pardos como plagas, las liberaciones de saltahojas estériles y mariquitas como enemigos naturales pueden deteriorar la densidad de plagas y así aumentar la biomasa de las plantas. Se encuentra que la liberación de insectos estériles con tasa proporcional y la liberación de enemigos naturales con tasa constante son la estrategia más rentable para controlar insectos plagas. Esta estrategia disminuye con éxito la población de plagas en aproximadamente un 35 por ciento, y por lo tanto aumenta la densidad de plantas en un 13 por ciento durante la implementación del control.