Efecto del Bioestimulante Terra-Sorb® en mitigar la fitotoxicidad del herbicida sobre cultivos extensivos

Los herbicidas comúnmente utilizados en agricultura para controlar las malas hierbas a menudo provocan efectos negativos sobre los cultivos. Por otro lado, los bioestimulantes tienen la capacidad de aumentar la tolerancia a una serie de estreses abióticos, pero existe información muy limitada sobre sus efectos en plantas estresadas por herbicidas. Con el objetivo de verificar si la aplicación del bioestimulante Terra-Sorb^®, a base de L-α-aminoácidos, es capaz de reducir la fitotoxicidad producida por un herbicida a base de Imazamox, así como, dilucidar su modo de acción se realizó un ensayo en cámara de cultivo en plantas de girasol. Las plantas fueron tratadas con Pulsar® 40 (4% Imazamox) solo y en combinación con Terra-Sorb®. Los resultados muestran que las plantas tratadas con el herbicida en combinación con Terra-Sorb® tuvieron un mayor crecimiento, vieron protegida su actividad fotosintética y no padecieron estrés oxidativo.

Adicionalmente, se realizaron ensayos de eficacia en campo en cultivos extensivos (maíz, trigo, soja y girasol) comparando el rendimiento productivo de la aplicación del herbicida sólo en comparación con la aplicación combinada con el bioestimulante. En todos los casos el rendimiento productivo (Kg/Ha) con el bioestimulante fue estadísticamente superior en comparación con la aplicación del herbicida sólo.

Introducción

La gestión de las malas hierbas en el campo es esencial para el éxito de la producción agrícola. De hecho, las malas hierbas ejercen una fuerte competencia por el agua y los nutrientes, especialmente en las primeras fases de desarrollo del cultivo. Esta competencia puede llegar a reducir el rendimiento y la calidad del cultivo hasta en un 50%.

Actualmente, el control de las malas hierbas en una agricultura eficiente se basa principalmente en aplicaciones de productos herbicidas de síntesis química.

La mayoría de los herbicidas actuales están diseñados para tener un efecto selectivo. Sin embargo, los cultivos pueden verse afectados por la fitotoxicidad de los herbicidas por su aplicación en condiciones climáticas inadecuadas (sequía, viento, …), por dosis excesivas o en cultivos sensibles.

Los síntomas visibles más característicos de la fitotoxicidad de los herbicidas son la clorosis y las manchas necróticas que pueden aparecer en las hojas.

Las plantas resistentes a los herbicidas tienen la capacidad de desintoxicar las células, pero cuando los mecanismos de desintoxicación no son eficaces, se producen diversas alteraciones funcionales en el metabolismo de la planta pudiendo ser mortal para el cultivo dependiendo del grado de deterioro estructural y funcional que se haya producido.

Por otro lado, la tolerancia de los cultivos a distintos tipos de estrés, incluyendo la fitotoxicidad por herbicidas, aumenta con la aplicación de productos bioestimulantes. Sin embargo, existe muy poca información sobre los efectos de los bioestimulantes basados en L-α-aminoácidos en plantas estresadas por el efecto de los herbicidas.

El objetivo de este estudio fue explorar si la aplicación de bioestimulantes en base a L-α-aminoácidos pueden mejorar el rendimiento del cultivo y favorecer la recuperación tras el efecto fitotóxico producido por los herbicidas en girasol.

Terra-Sorb^® es un bioestimulante en base a aminoácidos obtenido de fuentes proteicas seleccionadas mediante la tecnología Enzyneer® (basada en la hidrólisis enzimática de industria farmacéutica).

Material y métodos

Estudiamos el herbicida a base de Pulsar® 40 (Imazamox 4% v/v) a 4 ml por litro solo y combinado con el bioestimulante Terra-Sorb® de aplicación foliar a base de L-alfa-aminoácidos a 8 ml por litro. El ensayo se realizó en cámara de cultivo en girasol (Helianthus annuus) var. Neoma primera generación Clearfield. La fertilización fue mediante solución Hoagland completa aplicada por riego con tres replicados y ocho plantas por tratamiento.

Los tratamientos se hicieron 47 días después de la siembra y se realizaron dos muestreos: uno el mismo día del tratamiento para evaluación de biomasa y otros cuatro días después del tratamiento para determinar nuevamente peso fresco y parámetros bioquímicos.

Resultados y discusión

Uno de los síntomas más evidentes de la fitotoxicidad de los herbicidas es la pérdida de biomasa, que ha sido bien caracterizada en numerosas especies y es ampliamente utilizada para definir el grado de resistencia o sensibilidad a este tipo de estrés.

Por lo tanto, uno de los indicadores más fiables para comprobar el potencial efecto como "protector" del bioestimulante Terra-Sorb^® es el estudio de la producción de biomasa y su tasa de crecimiento relativa. La aplicación del herbicida Pulsar_40 (tratamiento H) en plantas de girasol provocó síntomas de marchitez, pérdida de turgencia, aparición de manchas cloróticas en las hojas y menor crecimiento entre nudos foliares como se puede observar en la figura 1.

Figura 1. Plantas y hojas de girasol 4 días después de la aplicación de los tratamientos (H: Pulsar_40; H + B: Pulsar_40 + Terra-Sorb®). Las flechas en las hojas de girasol indican manchas cloróticas en las plantas tratadas con el herbicida (H).

Sin embargo, la aplicación del bioestimulante Terra-Sorb^® (tratamiento H + B) mitiga eficazmente estos síntomas negativos y las plantas muestran un 52% más de biomasa aérea y casi seis veces más tasa de crecimiento relativo en comparación con las plantas tratadas sólo con el herbicida tal y como se puede ver en la figura 2.

Figura 2. Producción de biomasa y tasa de crecimiento relativo (TCR) de brotes de plantas de girasol sometidas a los tratamientos (H: Pulsar 40; H + B: Pulsar 40 + Terra-Sorb®). Los valores se expresan como medias ± error estándar (n = 9). El nivel de significancia estuvo representado por p < 0,001 (***).

Adicionalmente, el análisis de la actividad de la enzima ALS es uno de los indicadores más fiables del efecto fitotóxico de herbicidas como Imazamox (Pulsar 40) utilizado en plantas de girasol.

La enzima ALS es clave en la síntesis de los aminoácidos esenciales de cadena ramificada, como valina, leucina e isoleucina, y la aplicación de estos herbicidas supone una inhibición de la actividad enzimática afectando a la síntesis de estos aminoácidos esenciales en las plantas provocando una reducción del crecimiento. y finalmente la muerte de las plantas sensibles.

Como se puede ver en la figura 3, la aplicación de herbicida dio como resultado una menor actividad de la enzima ALS en comparación con la aplicación del herbicida junto con el bioestimulante.

Figura 3. Actividad de ALS en plantas de girasol sometidas a los tratamientos (H: Pulsar-40; H+B: Pulsar-40 + Terra Sorb® foliar). Los valores se expresan como medias ± error estándar (n = 9). El nivel de significancia estuvo representado por p < 0,001 (***).

Finalmente, para correlacionar la actividad de la enzima ALS y el perfil de aminoácidos se analizó el perfil de aminoácidos de las plantas de girasol.

Como se puede ver en la figura 4 las plantas tratadas sólo con el herbicida presentan concentraciones más bajas de leucina, isoleucina y valina. Por el contrario, la aplicación del bioestimulante combinado con el herbicida (H+B) resultó en un aumento en la concentración de estos aminoácidos, confirmando nuevamente el efecto protector de este bioestimulante preservando estos aminoácidos.

Figura 4. Aminograma (μg g-1 PS) en plantas de girasol sometidas a los tratamientos H y H+B. Los valores son medias ± error estándar (n = 9). Los niveles de significancia se representaron como p > 0,05 (NS) y p < 0,001 (***). ND: No detectado

Además de en condiciones controladas, se han realizado ensayos de eficacia agronómica en cultivos extensivos en girasol, maíz, soja y trigo para comprobar si el bioestimulante Terra-Sorb puede compensar el costo de la acción defensiva por parte de la planta cuando se ve estresada por el herbicida.

En la Tabla 1 se describe el diseño experimental para los cuatro ensayos realizados en Rumania en el 2021.

Tabla 1: Diseño experimental ensayos agronómicos, 2021

Figura 5. Rendimiento agronómico. P=0.05, Student-Newman-Keuls.

Como se puede observar en la Figura 5, los kilogramos por hectárea con el bioestimulante dan rendimientos estadísticamente mayores en comparación cuando se aplica el herbicida sólo.

Artículo publicado en el Número 360 (Junio-Julio 2024) de la revista Phytoma.