"Es un hito que en 2020 se haya anunciado un nuevo modo de acción -cinmetilina, Grupo Q- que ofrecerá la oportunidad de controlar aquellas poblaciones de malas hierbas resistentes a otros modos de acción"
Entrevista a Íñigo Loureiro, investigador del Dpto. de Protección Vegetal de INIA
El desarrollo de resistencias a herbicidas en las poblaciones de malas hierbas es una línea de investigación en la que el laboratorio de Malherbología del INIA lleva desarrollando su investigación desde hace más de 20 años. En esta entrevista repasamos el trabajo realizado en el marco de esta línea que se ha basado en la realización de muestreos a gran escala de poblaciones de las principales malas hierbas gramíneas que afectan a los cultivos de cereal de invierno. Estas especies han sido el vallico (Lolium rigidum), la avena loca (Avena sterilis) y el bromo (Bromus diandrus).
¿En qué ha consistido el trabajo que ha venido desarrollando INIA en los últimos años sobre la resistencia a herbicidas en malas hierbas de cereal de invierno?
El objetivo de nuestros estudios es conocer el estado de la resistencia a los principales herbicidas que han sido utilizados para su control durante años, cuantificar el problema de la resistencia, su distribución geográfica, e investigando tanto en discernir los mecanismos de resistencia que aparecen en las poblaciones como en los posibles costes en la aptitud biológica que pueden conllevar la presencia de esos mecanismos.
¿Cuáles son los resultados más importantes que se han obtenido y qué conclusiones se han podido extraer hasta el momento?
En los muestreos de poblaciones de malas hierbas gramíneas realizados en las zonas de cereal de Castilla y León y Cataluña y el posterior estudio de su respuesta a herbicidas, hemos podido constatar un preocupante incremento en el tiempo de los niveles de resistencia en las especies estudiadas. Como ejemplo, para el vallico, la especie más problemática, se ha estudiado su respuesta a los herbicidas clortolurón (inhibidor del fotosistema II, grupo C2), clorsulfurón (inhibidor de la ALS, acetolactato sintasa, grupo B) y diclofop-metil (inhibidor de la ACC-asa, acetil CoA-carboxilasa, grupo A), herbicidas de uso común para su control en España.
Mientras que a principios del año 2000 la resistencia a estos modos de acción era incipiente, en el último muestreo se detectó que la resistencia a los herbicidas inhibidores de fotosíntesis y ALS era común: el 51% de las poblaciones recogidas en Castilla-León y el 92% de las de Cataluña eran resistentes al clortolurón, mientras que el 75% de las poblaciones eran resistentes al clorsulfurón en ambas regiones. La resistencia a inhibidores de ACCasa está más extendida en Cataluña, donde el 83% de las poblaciones se clasificaron como resistentes al diclofop-metil, mientras que en Castilla-León el 74% de las poblaciones todavía se clasifican como susceptibles.
Los mecanismos de resistencia presentes en los biotipos son tanto la presencia de mutaciones ligadas al sitio de acción del herbicida, como otros mecanismos de resistencia no ligados al sitio de acción.
¿Cuáles son las malas hierbas en cereal más problemáticas en estos momentos y cuál es la casuística en cada caso?
Entre las especies de malas hierbas gramíneas, el vallico es sin duda la especie más problemática para la que se han identificado un mayor número de biotipos resistentes a herbicidas. En los muestreos realizados por nuestro grupo hemos detectado biotipos resistentes a herbicidas de los grupos A, B y C2 mencionados anteriormente. Estos han sido tres de los principales modos de acción utilizados durante años para el control de gramíneas en cereal. Pero más preocupante aun es que en muchas poblaciones de vallico hay biotipos con resistencia a dos modos de acción e incluso a los tres.
Otras especies gramíneas con problemas de resistencia son la avena loca, para la que se han detectado biotipos resistentes a los avenicidas específicos del grupo A, la cola de zorra (Alopecurus myosuroides), con biotipos resistentes a los grupos A, B y C2, y el bromo, con poblaciones difíciles de controlar con herbicidas de los grupos B y C2.
Entre las especies de malas hierbas de hoja ancha, la especie más problemática es la amapola (Papaver rhoeas), con resistencia a herbicidas hormonales (del grupo O, como el 2,4-D), a inhibidores de ALS (grupo B), y con biotipos resistentes a ambos modos de acción. Otras especies para las que se han encontrado biotipos resistentes a herbicidas del grupo B, aunque con menor relevancia, son las crucíferas Sinapis arvensis (mostaza silvestre, jaramago amarillo) y Rapistrum rugosum (rabaniza amarilla), conocidas como jaramagos.
¿Qué zonas de España tienen actualmente una mayor incidencia relacionada con este problema? ¿Hay algún parámetro que pueda explicar un menor o mayor grado de afectación en las distintas zonas agroclimáticas? ¿Qué grado de resistencia a herbicidas se puede cuantificar en España en las zonas más afectadas?
Las zonas de cultivo de cereales de invierno de Castilla y León y Cataluña son aquellas con mayores problemas de resistencias, siendo las especies más problemáticas el vallico y la amapola. También existen zonas con problemas de control en Navarra y Aragón.
La aparición de resistencias en las poblaciones de malas hierbas presentes en una parcela es, en la mayoría de los casos, un reflejo del control químico que el agricultor haya realizado en esa parcela. Por tanto, para cada parcela la casuística puede ser diferente. Puesto que un agricultor suele tener parcelas en la misma zona, que en estas zonas las malas hierbas suelen ser comunes y por tanto, también los herbicidas utilizados en su control, se pueden detectar zonas con una evolución diferencial en el desarrollo de la resistencia en las que además, el flujo de los genes de resistencia vía semilla y/o polen ha podido contribuir a su extensión.
Por ejemplo, en el caso de las poblaciones de vallico resistente a herbicidas inhibidores de ALS en los cereales de Castilla y León, la resistencia está más generalizada y con incidencias más elevadas en zonas de las provincias de Salamanca y Zamora, donde es difícil encontrar poblaciones sensibles. El problema es mayor si tenemos en cuenta que el 29% de las poblaciones muestreadas en Castilla y León y el 75% de las de Cataluña presentaban resistencia múltiple a más de un modo de acción.
“Entre las especies de malas hierbas de hoja ancha, la especie más problemática es la amapola (Papaver rhoeas), con resistencia a herbicidas hormonales (del grupo O, como el 2,4-D), a inhibidores de ALS (grupo B), y con biotipos resistentes a ambos modos de acción”
¿Es posible detectar con facilidad un caso de resistencia a un herbicida o la eventual ineficacia de éste puede deberse a otras causas?
La detección de resistencias en las poblaciones de malas hierbas en campo no es fácil. Normalmente, la resistencia se advierte cuando ya hay más de un 30% de individuos resistentes en una población. Para entonces, es en general demasiado tarde para prevenir y la gestión de éste campo sólo con herbicidas va a ser más complicada.
Sin embargo, el hecho de que haya una ausencia de control no siempre significa que haya resistencia. Existen diversos factores que pueden afectar a la eficacia de los herbicidas, tales como las condiciones climatológicas, principalmente la lluvia y la temperatura; factores asociados a la aplicación de los herbicidas, como la dosis y momento de aplicación correctos, tener los pulverizadores en buen estado, el pH de la solución herbicida o la existencia de posibles antagonismos si se mezclan con otros fitosanitarios; otros factores están asociados a la mala hierba, como que esté en un tamaño adecuado, que no sea una germinación escalonada o que se sombreen, e incluso factores ligados al momento del día, con herbicidas fotosensibles que requieren para ser eficaces su aplicación a determinada cantidad de luz.
¿La pérdida paulatina de materias activas y productos fitosanitarios es la causa principal de las resistencias a herbicidas en estos cultivos?
La pérdida de materias activas puede ser uno de los factores que favorezcan el desarrollo de resistencia a herbicidas ya que obligan a la utilización reiterada de aquellas materias activas disponibles. Si bien, en el caso de los cereales de invierno, esta pérdida no ha sido tan pronunciada como en otros cultivos. Existen numerosas materias activas, siendo el problema que éstas se concentran en pocos modos de acción. En este caso, el aumento de la presión de selección ha sido generado por la utilización reiterada y extensiva de los mismos modos de acción (A, B, C2), ya que éstos han sido muy eficaces en el control de las malas hierbas.
Más que a la pérdida de materias activas, en este cultivo el desarrollo de resistencia se podría achacar a la escasez de modos de acción disponibles para el control de las malas hierbas.
¿Existen actualmente nuevas materias activas y modos de acción alternativos que eviten o frenen el desarrollo de estas resistencias?
Se han desarrollado materias activas como el flufenacet (inhibidor síntesis de ácidos grasos de cadena larga, Grupo K3), o el prosulfocarb (inhibidor síntesis de los lípidos grupo N), que se han convertido en una útil herramienta para el control de poblaciones de gramíneas resistentes a otros modos de acción. El uso de otra materia activa, no nueva, como la pendimentalina (inhibidores de los microtúbulos, grupo K1) también puede ser útil a la hora de frenar las poblaciones resistentes.
Si bien hay que tener en cuenta que en algunos casos el mecanismo de resistencia presente puede ser el metabolismo aumentado de herbicidas, lo que hace que en ese caso las plantas resistentes puedan metabolizar herbicidas diferentes, y con diferentes modos de acción, lo que puede dar lugar a resistencias cruzada y múltiple. Desde hace más de 30 años no se había descubierto ningún nuevo modo de acción. Es un hito que en 2020 se haya anunciado un nuevo modo de acción (cinmetilina, Grupo Q), que ofrecerá la oportunidad de controlar aquellas poblaciones de malas hierbas resistentes a otros modos de acción.
Parcela de cereal con fuerte presión de amapola (Papaver rhoeas).
¿Qué métodos alternativos al control químico tienen más posibilidades de generalizarse en el corto-medio plazo?
La Directiva 2009/128, transpuesta a la legislación española en el Real Decreto 1107/2009, establece la obligatoriedad de los principios de la Gestión Integrada de Plagas (GIP) como la base para lograr un uso sostenible de productos fitosanitarios. Esta GIP se basa en la prevención y el diagnóstico mediante la supervisión y prioriza, siempre que sea posible, la utilización de métodos no químicos, siendo la utilización de productos fitosanitarios el último recurso. Aunque no es de obligatorio cumplimiento para las explotaciones agrícolas de cereal, el Ministerio ha publicado la Guía de Gestión Integrada de Plagas para cereales de invierno, disponible de forma gratuita en su web, en el marco del Plan Nacional de Uso Sostenible de Productos Fitosanitarios, y en ella se aborda el control no químico de las principales especies de malas hierbas.
Las principales alternativas al control químico que nos encontramos en el caso de los cereales son la utilización del control cultural, mediante el uso de la selección y rotación de cultivos, incluyendo barbecho, y del control mecánico, y si es en combinación, mejor. La rotación de diferentes cultivos y de diferentes ciclos, rompe el ciclo de las malas hierbas, a la vez que permite utilizar distintos métodos de control. Junto con la utilización de variedades competitivas y adaptadas, la variación en las fechas de siembra del cultivo y el manejo de sus densidades de siembra, favorecen la competencia del cultivo con las malas hierbas.
Mediante las labores mecánicas de preparación de la siembra, se puede eliminar la competencia con las adventicias y, en algunos casos, en función del apero utilizado se puede solucionar un problema, siendo éste el caso de la utilización del arado de vertedera para enterrar las semillas de bromo y evitar su germinación. Con el cultivo de cereal ahijado, el paso de la grada de púas de varillas flexibles, puede ser una opción eficaz para el caso de infestaciones elevadas de malas hierbas de hoja ancha en estadíos precoces, teniendo cuidado de minimizar los daños en el cereal.
En general, ¿por qué las soluciones biológicas no son tan efectivas frente a las adventicias como lo son contra hongos y otras enfermedades?
El control biológico tiene un gran potencial en el marco del control integrado, si bien el uso de parásitos y patógenos para el control de malas hierbas es un sistema relativamente nuevo y que todavía se está investigando. En la actualidad no hay ningún producto de origen microbiano aprobado para el control de malas hierbas en la Unión Europea. En el caso de las malas hierbas, son en general varias las especies que suelen aparecer en un campo y una de las características del control biológico es su especificidad, cada parásito o enfermedad afectaría sólo a una familia o a una especie de plantas y no al resto, lo que reduce mucho su espectro de acción y hace que su aplicación para el control de las malas hierbas en cultivos extensivos sea limitada.
Además, en esas condiciones de campo la eficacia de los productos biológicos, que ya de por sí son productos costosos de producir en volumen y consistencia para el control, depende de factores ambientales difíciles de controlar (temperatura, humedad, etcétera), así como de la biología de las malas hierbas, lo que lleva a una mayor variabilidad y mayor tiempo de respuesta para poder observar los resultados.
¿Cuál es el reto que tiene por delante su grupo de investigación en este asunto y cuál va a ser el enfoque del trabajo que se desarrolle a partir de ahora?
El reto que se nos presenta es cómo manejar las poblaciones resistentes a herbicidas. Con el fin de revertir o cuanto menos minimizar el desarrollo de la resistencias es fundamental conocer a fondo el problema, generando los datos sobre la incidencia y la distribución de la resistencia a los herbicidas más utilizados en los principales cultivos extensivos. Ello ayudará a alternar sustancias activas con distinto modo de acción todavía eficaces para el control de poblaciones resistentes y con ello, a prolongar la vida útil de los herbicidas disponibles.
Además, es muy importante la difusión del problema y llegar a los agricultores, puesto que cuantos más agricultores trabajen de forma cooperativa y mayor sea la superficie de manejo de malas hierbas resistentes, mejor será en términos de retraso del desarrollo de la resistencia.
¿Qué recomendaciones se pueden dar para que los agricultores prevengan y controlen la resistencia a herbicidas en las principales malas hierbas?
La forma más eficiente para prevenir la resistencia es implementar un manejo proactivo, esto es, implementar tácticas antes de que se manifiesten las malas hierbas resistentes a los herbicidas. La teoría es bien conocida desde hace muchos años: rotaciones de cultivos alternando si es posible cultivos de diferente ciclo, rotaciones de herbicidas con diferente modos de acción, realizar mezclas herbicidas con diferente modos de acción, empleo de dosis herbicidas completas, uso de semilla seleccionada o certificada y limpieza de maquinaria para evitar introducir malas hierbas resistentes en las parcelas, realizar un control de “escapes” de malas hierbas, utilizar técnicas culturales como laboreos y modificación de fechas de siembra, integrar en el manejo otros tipos de control además del químico, como el control mecánico, todo ello con el fin de preservar la eficacia de los herbicidas.
Puesto que los herbicidas son una herramienta: muy eficaz, que permiten un buen control de las malas hierbas; muy segura por su elevada selectividad sin producir daños al cultivo; que reduce las labores y con ello la erosión; fácil de usar y relativamente barata, permitiendo con ello obtener beneficios con relativamente mínimo esfuerzo y gasto, vamos a intentar no perder uno de los mayores descubrimientos científicos que han transformado la agricultura en gran parte del mundo.
