En cultivo del maíz, la pérdida potencial de rendimiento debido a las malas hierbas alcanza el 32%, lo que es superior al impacto causado por insectos (18%) y patógenos (15%)

En este artículo se presentan los resultados de un estudio que ha evaluado el nivel de la resistencia al herbicida nicosulfurón, inhibidor de ALS, en poblaciones de tres especies recogidas en las principales zonas de cultivo de maíz en Castilla y León: E. crus-galli, D. sanguinalis y Setaria spp.

El maíz (Zea mays L.) es un cultivo de gran relevancia en España, donde se aprovecha tanto para la producción de grano, destinado a la alimentación humana y animal, como para su uso en la industria agroalimentaria. Además, su cultivo como forraje verde es fundamental en la elaboración de ensilado y en la generación de biogás. 

Según el avance de datos de 2024 del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA 2024), en los últimos cinco años (2019-2023) la superficie media de cultivo de maíz, en su mayor parte bajo condiciones semiáridas mediterráneas con sistemas de regadío por inundación o aspersión, fue de 324.300 hectáreas. La producción media anual de maíz en España en ese mismo periodo fue de aproximadamente 3,9 millones de toneladas, con un rendimiento medio de 12.000 kg/ha. 

A pesar de que estos datos de superficie cultivada varían de unos años a otros en función de la climatología y de los precios del cultivo, Castilla y León encabeza año tras año la superficie nacional de cultivo (34%), seguida de la región del Valle del Ebro (40%; 27% en Aragón y 13% en Cataluña) y de Extremadura (7%). En el marco de la Comunidad Autónoma de Castilla y León, León (65%) se posiciona como la principal área de siembra, seguida de las provincias de Salamanca (15%), Zamora (12%) y Valladolid (4%).

La presencia de malas hierbas es una preocupación importante para los productores de maíz, ya que este cultivo es especialmente susceptible a la competencia con estas en sus primeras etapas de desarrollo vegetativo. Las malas hierbas reducen los rendimientos y su eliminación demanda tiempo y recursos. Además, pueden ser huéspedes de plagas y fuente de inóculos de enfermedades que pueden afectar al cultivo, lo que incrementa los costos de producción. 

Además, pueden también dificultar las labores de cosecha y reducir la calidad del producto, afectando a su valor comercial. En el maíz, la pérdida potencial de rendimiento debido a las malas hierbas alcanza el 32%, lo que es superior al impacto causado por insectos (18%) y patógenos (15%) (Oerke y Dehne, 2004).

El control de las malas hierbas en el cultivo de maíz es esencial para obtener buenos rendimientos en la cosecha. Se han empleado diversos métodos para su manejo, aunque los más empleados son el control mecánico y el químico, siendo este último el de mayor alcance. Según una revisión realizada por Meissle y cols. (2010), en la Unión Europea los herbicidas se empleaban en más del 90% de las superficies de cultivo de maíz. 

En general, los herbicidas utilizados actualmente son altamente eficaces y proporcionan un control de amplio espectro sin dañar el cultivo. Sin embargo, su uso extensivo y reiterado se ha convertido, además de en un problema agrícola con la aparición creciente de malas hierbas resistentes, en un problema medioambiental con el incremento de la contaminación de aguas. 

La aplicación de las técnicas de control integrado que marca la legislación vigente en el Real Decreto 1311/2012, que establece el marco de actuación para conseguir un uso sostenible de los productos fitosanitarios, es un instrumento adecuado para la reducción del uso de productos fitosanitarios, entre ellos los herbicidas. 

Sin embargo, en cultivos extensivos como el maíz y en regiones de monocultivo, prescindir de esta herramienta resulta, en ocasiones, complicado, lo que ha acelerado la evolución de la resistencia a herbicidas en diversas especies de malas hierbas. 

Actualmente, existen a nivel mundial 534 casos únicos de malas hierbas resistentes a herbicidas (especie x modo de acción), afectando a 273 especies (156 dicotiledóneas y 117 monocotiledóneas) (Heap, 2025). Las malas hierbas han desarrollado resistencia a 21 de los 31 modos de acción herbicida conocidos y a 168 herbicidas diferentes. 

Además, se ha citado la resistencia a herbicidas en 102 cultivos en 75 países diferentes. La problemática se agrava al considerar que muchos de estos biotipos pueden desarrollar resistencia a múltiples modos de acción y que, además, los genes de dicha resistencia pueden dispersarse mediante la hibridación entre especies emparentadas.

La resistencia a los herbicidas inhibidores de ALS (acetolactato sintasa, grupo B del HRAC o grupo 2 del WSSA) en malas hierbas gramíneas puede ser un problema creciente en el cultivo de maíz. Hasta ahora, muchos casos de biotipos con resistencia a ALS se referían a especies de malas hierbas de cultivos de invierno, como el vallico (Lolium rigidum Gaud.) o la amapola (Papaver rhoeas L.) en cereal de invierno, como se puede comprobar en la información sobre resistencia a herbicidas que proporciona la Sociedad Española de Malherbología (SEMh, 2025). 

En el caso del control de gramíneas en maíz, aunque existen numerosas sustancias activas disponibles, el manejo en post-emergencia se basa en algunas zonas principalmente en herbicidas inhibidores de ALS, especialmente en la sulfonilurea nicosulfurón. Este herbicida es eficaz a bajas dosis, tiene además actividad sobre algunas dicotiledóneas y es la única materia activa efectiva contra la especie perjudicial Sorghum halepense (L.) Pers., cualidades que han impulsado su uso intensivo y reiterado. 

Además, la limitada rotación de cultivos y la posibilidad de que, aunque haya rotación, estos herbicidas puedan emplearse prácticamente en la mayoría de los cultivos dentro del ciclo de esta, podrían estar favoreciendo la aparición de resistencia. Recientemente se han notificado casos de resistencia a ALS en Setaria spp. (Escorial et al., 2017), Echinochloa crus-galli (L.) (Torra et al. 2019) y S. halepense (CPRH, 2022). Estas resistencias se han detectado también en otros países europeos: E. crus-galli en Italia, Francia, Alemania y Austria, S. viridis en Francia, S. halepense en Italia o Hungría y Digitaria sanginalis (L.) Scop. en Francia (Heap, 2025).

En este contexto, es posible que la resistencia a los inhibidores de ALS esté evolucionando en especies clave de malas hierbas gramíneas presentes en el cultivo de maíz, como E. crus-galli, D. sanguinalis y Setaria spp. (Figura 1), las cuales destacan entre las especies más prevalentes y perjudiciales en las zonas de cultivo de maíz en España. 

Se presentan aquí los resultados de un estudio que ha evaluado el nivel de la resistencia al herbicida nicosulfurón, inhibidor de ALS, en poblaciones de estas tres especies recogidas en las principales zonas de cultivo de maíz en Castilla y León. El seguimiento de la resistencia proporcionará información crítica sobre el estado actual de los niveles de resistencia a herbicidas y sobre la situación geográfica de la resistencia.

Figura 1. En la parte superior, de izquierda a derecha, inflorescencias de Echinochloa crus-galli, Setaria spp. y Digitaria sanguinalis. En la parte inferior, a la izquierda el aspecto de una infestación de un cultivo de maíz con E. crus-galli y, a la derecha, campo con infestación de D. sanguinalis.

Las poblaciones provienen de un muestreo realizado al azar en áreas de cultivo de maíz en Castilla y León, con objeto de no sobreestimar la problemática de la resistencia. Se recolectó semilla madura de 20 poblaciones de E. crus-galli, 20 de Setaria spp. (de tres especies del género: S. adhaerens, S. verticillata y S. viridis), y 23 de D. sanguinalis. La especie D. sanguinalis se conoce en la región como pata de gallina, E. crus-galli como pata de gallina o pata de gallo y las especies de Setaria como almorejos en general, aunque estos nombres comunes varían entre las diferentes zonas. 

Las semillas de cada población se germinaron y, posteriormente, se trasplantaron a macetas de 1 L, rellenas con una mezcla de tierra, mantillo y arena en proporciones iguales (1:1:1 en volumen), utilizando 20 plántulas por maceta. Cuando las plántulas se encontraban en estado de 2-3 hojas, se trataron con una dosis de 45 g de materia activa por hectárea (g m.a. ha.^-1) de nicosulfurón (Elite Plus 6 OD, Syngenta). Se emplearon 3 réplicas por dosis de herbicida y se realizaron 2 repeticiones del ensayo, con un total de 120 plantas tratadas por población. La germinación y emergencia de plántulas se registraron en los controles no tratados para cada accesión. 

Cuatro semanas después del tratamiento, se evaluó el porcentaje de individuos supervivientes al tratamiento. Además, se realizó una valoración visual del daño ocasionado por el herbicida, clasificando las plantas supervivientes en tres categorías: severamente dañadas (D⁺), con daño moderado (D, con resistencia intermedia) y no dañadas (ND, resistentes), dependiendo de su fenotipo en relación con un control no tratado. Las plantas D y ND se clasificaron como resistentes. 

El parámetro del porcentaje de plantas resistentes se utilizó para clasificar las poblaciones como sensibles (S) cuando no tuvieron ninguna planta resistente, desarrollando resistencia (DR) si el porcentaje de plantas resistentes era menor del 20% y resistentes (R) cuando era superior al 20%. Los experimentos se llevaron cabo en una cámara climática bajo condiciones controladas de temperatura e iluminación: 16 h a 25 ± 2°C y 300 mE m^-2-s^-1 / 8 h en oscuridad a 16 ± 1°C.

Figura 2. A. Poblaciones de Setaria spp. cuatro semanas después del tratamiento con el herbicida nicosulfurón a la dosis recomendada en campo (45 g. m.a ha^-1). B. Detalle de una planta resistente al herbicida en una población de Echinochloa crus-galli. C. Plantas de diferentes poblaciones de Digitaria sanguinalis cuatro semanas después del tratamiento.

Todas las poblaciones de Setaria spp. fueron sensibles al herbicida inhibidor de ALS nicosulfurón (Figura 2A).

En el caso de E. crus-galli, en 13 poblaciones (65%) no se detectaron individuos supervivientes al herbicida y fueron clasificadas como sensibles (S). En otras 7 poblaciones (35%) se detectaron individuos supervivientes al tratamiento con nicosulfurón en porcentaje inferiores al 20% y se clasificaron como desarrollando resistencia (DR). 

En estas poblaciones, la frecuencia media de individuos supervivientes fue de 1,9 ± 1,8% (media ± desviación estándar), con valores que oscilaron entre 0,8% a 5,9% entre poblaciones. Entre esas plantas de todas las poblaciones que sobrevivieron al tratamiento, el 50% estaban severamente dañadas (D⁺), el 12,5% mostraron resistencia intermedia (D) y el 37,5% fueron plantas poco dañadas similares al testigo (ND). 

La Figura 2B ilustra un ejemplo de un individuo superviviente ND en una de las poblaciones ensayadas. Los porcentajes de supervivencia reflejan una situación de campo en la que la eficacia del herbicida sigue siendo alta para la mayoría de las poblaciones de E. crus-galli, pero pone de manifiesto la presencia de plantas resistentes a los inhibidores de ALS, lo que podría señalar una fase incipiente en el desarrollo de resistencia a estos herbicidas. 

Dos de estas poblaciones que pudieran estar desarrollando resistencia (DR) se localizaron en la zona de cultivo de maíz cercana a la ciudad de Salamanca; otras dos en el sur de Valladolid, entre Tordesillas y Toro; dos en la provincia de Palencia, entre Monzón de Campos y Manquillos; y una en la provincia de Zamora, en la zona del Tera (cerca de Santa Croya de Tera). No se detectó presencia de poblaciones resistentes a los inhibidores de ALS en la zona de León.

Figura 3. Respuesta de 23 poblaciones de Digitaria sanguinalis procedentes de muestreos realizados en campos de maíz de Castilla y León al tratamiento con nicosulfurón, herbicida inhibidor de ALS aplicado a la dosis recomendada en campo (45 g. m.a ha^-1). Se representan las plantas supervivientes que se consideran resistentes (D= con daño moderado y ND = no dañadas, similares al control no tratado) detectadas en cada una de las poblaciones.

Los resultados mostraron que la sensibilidad a nicosulfurón fue menor en las poblaciones de D. sanguinalis de Castilla y León. El 96% de las poblaciones se clasificaron como desarrollando resistencia (DR) y una población (4%) fue resistente (R), por lo que no se encontraron poblaciones sensibles. La Figura 3 presenta el porcentaje de plantas supervivientes al herbicida que han sido clasificadas como resistentes (D+ND) en cada población evaluada. 

Se identificaron plantas resistentes en la totalidad de las poblaciones estudiadas, con una frecuencia media del 8,6 ± 6,9% (1,8-30,4%). En el caso de las poblaciones recogidas en León y Palencia, estos valores fueron de 13,2 ± 8,8% y 15,5 ± 4,9%, respectivamente, mayores que el de las poblaciones recogidas en otras provincias, que no difirieron entre sí: 7,3 ± 3,7% en poblaciones de Salamanca, 4,6 ± 5,2 % en las de Valladolid y 4,7 ± 1,1% en las de Zamora. 

Una población de D. sanguinalis recogida en la provincia de León presentó un 30,4% de plantas resistentes y se clasificó como resistente (R). Esto indica que, en dicha provincia, el 11,1% de las poblaciones evaluadas presentan resistencia. Esta población fue recogida en la zona del páramo de León, cerca de Valdefuentes del Páramo. 

Las poblaciones procedentes de Palencia, con una población que tenía un porcentaje de plantas resistentes cercano al 20%, fueron recolectadas en una zona cercana a la zona donde se encontraron poblaciones E. crus-galli con individuos resistentes. La aplicación exclusiva de inhibidores de ALS en estas áreas podría no ser suficiente para lograr un control adecuado de estas especies.

Actualmente se están llevando a cabo investigaciones destinadas a identificar los mecanismos que subyacen en la resistencia de las plantas supervivientes. Estos estudios se centran en detectar mutaciones en el gen que codifica la acetolactato sintasa (ALS), responsables de la resistencia en el sitio de acción (TSR, de sus siglas en inglés 'target-site resistance'), y en investigar otros mecanismos de resistencia no ligados al sitio de acción (NTSR, 'non-target-site resistance'), como por ejemplo el metabolismo de estos herbicidas. A nivel mundial se han reportado múltiples casos de resistencia en estas especies a inhibidores de ALS en diversos cultivos, tanto TSR como por procesos NTSR (Heap 2025). 

Por ejemplo, en el caso de D. sanguinalis diversos estudios han descrito que en esta especie el mecanismo predominante parece ser NTSR, un metabolismo acelerado del herbicida antes de que alcance su diana (R4P-INRA 2018, Wang et al., 2023). Dado que esta resistencia NTSR puede involucrar a herbicidas con diferentes modos de acción, sin olvidar además que ambos mecanismos pueden coexistir en una misma planta, su identificación en gramíneas de verano representa un desafío importante para el control químico. 

Existen alternativas a los inhibidores de ALS, con sustancias disponibles con modos de acción diferente como por ejemplo las de los grupos C1 (Grupo 5 WSSA, ej. terbutilazina), F2 (grupo 27 WSSA, ej. isoxaflutol, mesotriona), F4 (grupo 13 WSSA, ej. clomazona) o K3 (grupo 15 WSSA, ej. petoxamida, dimetenamida-P), que pueden permitir el control químico de estas especies, recomendando combinar y alternar herbicidas con modos de acción complementarios que sean eficaces sobre la flora existente. 

En este momento se está llevando a cabo un proyecto, denominado REGRAMA ('Herbicide REsistance in GRAss weeds in MAize cultivation') (Referencia PID PID2022-136920OR-C41) financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación para determinar el estado actual y la naturaleza de la resistencia a herbicidas en estas tres especies malas hierbas gramíneas del maíz en España. El proyecto comenzó en 2023 y entre sus objetivos se encuentra el estudio del estado actual de estas especies en relación con su control por herbicidas del grupo B, pero también del grupo F2, que inhiben la síntesis de VLCFA (ácidos grasos de cadena muy larga) y K3, que inhiben la HPPD (4-hidroxi-fenil-piruvato dioxigenasa), entre los más utilizados en pre-emergencia.

Para garantizar una gestión eficaz y sostenible de las malas hierbas en los cultivos de maíz, será fundamental diversificar el uso de herbicidas mediante la rotación de sustancias con distintos modos de acción y la rotación de cultivos, lo que contribuirá a reducir la presión de selección sobre las poblaciones resistentes. 

Asimismo, será necesario complementar el control químico con otros métodos de manejo, como el control mecánico, que incluye las prácticas de laboreo y el uso de maquinaria especializada para eliminar las malas hierbas. La combinación del mayor número de estas prácticas permitirá el desarrollo de programas de manejo integrado más diversos, eficaces, sostenibles y resilientes frente a la aparición de resistencias.

No se detectaron plantas resistentes a herbicidas inhibidores de ALS en las poblaciones de Setaria estudiadas. En contraste, en E. crus-galli y D. sanguinalis se identificaron individuos resistentes, siendo la proporción mayor en D. sanguinalis, donde se encontró una población clasificada como resistente. Aunque estos herbicidas continúan siendo eficaces para el control de las especies evaluadas, será necesario monitorear la evolución de la resistencia en E. crus-galli y D. sanguinalis.

En este momento se está llevando a cabo un proyecto, denominado REGRAMA ('Herbicide REsistance in GRAss weeds in MAize cultivation') para determinar el estado actual y la naturaleza de la resistencia a herbicidas en estas tres especies malas hierbas gramíneas del maíz en España

Para garantizar una gestión eficaz y sostenible de las malas hierbas en los cultivos de maíz, será fundamental diversificar el uso de herbicidas mediante la rotación de sustancias con distintos modos de acción y la rotación de cultivos