EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

34
EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES Y GLIFOSATO DE UN BIOTIPO NATURALIZADO DE Brassica rapa L. Nievas, Luis Alfredo Practica Pre- Profesional de Integración Carrera de Ingeniería Agronómica Facultad de Agronomía UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES Azul, 28 de Marzo de 2018 República Argentina

Transcript of EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

Page 1: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES

Y GLIFOSATO DE UN BIOTIPO NATURALIZADO DE

Brassica rapa L.

Nievas, Luis Alfredo

Practica Pre- Profesional de Integración

Carrera de Ingeniería Agronómica

Facultad de Agronomía

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO

DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES

Azul, 28 de Marzo de 2018

República Argentina

Page 2: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

II

Aprobado por:

------------------------------------------------

Veedor de la Facultad

Presidente del Tribunal Evaluador

----------------------------------------------------

Docente de la Facultad

Miembro del Tribunal Evaluador

------------------------------------------------------

Docente de la facultad

Miembro del Tribunal Evaluador

--------------------------------- --------------------------------

Codirector del Trabajo Director del Trabajo

Page 3: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

III

Dedicatoria

A mi familia y amigos por el apoyo incondicional a lo largo de la carrera.

Page 4: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

IV

AGRADECIMIENTOS

- Al Ing. Agr. M.Sci. Víctor Juan, director de este trabajo. Por su disponibilidad, guía

constante, dedicación, comentarios y por la corrección de este manuscrito.

- Al Ing. Agr. Federico Núñez Fré, Codirector del trabajo. Por colaborar en la

corrección del manuscrito y en los ensayos.

- Al Ing. Agr. Horacio Saint André. Por su ayuda y colaboración en la realización de

los ensayos.

- A la Facultad de Agronomía de Azul, y en especial a la Cátedra de Terapéutica

Vegetal. Por facilitar los materiales e instalaciones para la realización de este

trabajo.

- A todos y cada uno de los profesores que me dieron clase; quienes además de

enseñarme lo que sé de esta carrera hicieron que mi paso por la facultad fuera

agradable.

- A mis amigos y compañeros de carrera quienes me brindaron su apoyo a lo largo

de estos años.

Page 5: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

V

Índice General

Introducción…………………….……………………………………........... Pág. 1

Planteo del problema...………….…………………………………………… Pág. 8

Hipótesis y objetivos...……………………………………………………….. Pág. 9

Materiales y método………………………………………………………… Pág. 10

Resultados y discusión…….……………………………………………….. Pág. 13

Conclusiones……….……………………………………………….……...... Pág. 23

Bibliografía……….…………………………………………………………… Pág. 24

Page 6: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

VI

Índice de Figuras y Tablas

Figura 1. Fitotoxicidad determinada según escala visual de ALAM sobre plantas de Nabo

a diferentes dosis de Glifosato, a 7,14 y 21 DDA (a, b y c respectivamente). Pág. 13

Figura 2. Porcentaje biomasa seca aérea (respecto al testigo) en plantas de Nabo

determinada a los 28 DDA, con diferentes dosis de Glifosato. Pág. 15

Figura 3.Fitotoxicidad determinada según escala de ALAM sobre plantas de Nabo a

diferentes dosis de: 2,4-D, MCPA y Fluroxipir (a, b y c) a 7, 14 y 21 DDA. Pág. 16

Figura 4.Fitotoxicidad determinada según escala de ALAM sobre plantas de Nabo a

diferentes dosis de herbicidas hormonales: Dicamba, Picloram y Clopiralid (a, b y c) a 7,14

y 21 DDA. Pág. 18

Figura 5. Porcentaje de biomasa seca aérea (respecto del testigo) para diferentes dosis

de herbicidas hormonales: 2,4-D, MCPA y Fluroxipir (a, b, y c). Pág. 20

Figura 6.Porcentaje de biomasa seca aérea (respecto del testigo) para diferentes dosis

de herbicidas hormonales: Dicamba, Picloram y Clopiralid (a, b y c). Pág. 22

Page 7: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

VII

Tabla 1. Escala de evaluación visual de herbicidas propuesta por la Asociación

Latinoamericana de Malezas “ALAM”. Pág. 11

Tabla 2.Tratamientos para la evaluación de la resistencia a Glifosato de un biotipo de

Nabo resistente a 2,4-D, para confección de curva dosis respuesta. Pág. 12

Tabla 3.Tratamientos para la evaluación de la resistencia a los principales herbicidas

hormonales, de un biotipo de Nabo resistente a 2,4-D. Pág. 12

Page 8: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

VIII

Resumen

Brassica rapa L., conocida vulgarmente como “Nabo” en Argentina, es una especie

perteneciente a la familia de las Brasicáceas, presente en casi todos nuestros cultivos de

invierno y verano. Es una maleza invasora, que ha comenzado a representar un problema

a partir del desarrollo de biotipos resistentes a diferentes herbicidas. El objetivo del

presente trabajo fue evaluar la presencia de resistencia a herbicidas hormonales y

Glifosato en un biotipo de Brassica rapa resistente a 2,4-D. Para ello se utilizaron semillas

de la maleza que fueron recolectadas en lotes del partido de Azul, donde se registraron

fallas de control. Se realizaron dos ensayos independientes entre sí. En uno de estos, se

aplicaron dosis crecientes de Glifosato y en el otro las plantas fueron tratadas con dosis

simples de marbete (1X), dobles (2X) y cuádruples (4X) de varios herbicidas de acción

hormonal. Se evaluó la fitotoxicidad a diferentes intervalos post aplicación y se determinó

la biomasa aérea de las plantas al final del ensayo. Las observaciones y resultados

obtenidos confirmaron la presencia de resistencia cruzada a herbicidas con mecanismo

de acción hormonal y dado que la población presentó resistencia a Glifosato, también se

confirmó la resistencia múltiple. Si bien los casos de resistencia en Nabo no representan

una novedad en la zona, ya que fue reportada la resistencia múltiple a inhibidores de la

ALS y Glifosato por investigadores de la UNCPBA en Azul en 2016, no se contaba con

antecedentes sobre un caso de resistencia múltiple a hormonales y Glifosato, como el

determinado a partir del presente trabajo.

Page 9: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

1

Introducción

Las Brasicáceas o Crucíferas (Brassicaceae) son una importante familia vegetal, que

incluye 338 géneros y 3.709 especies, distribuidas ampliamente en los más diversos

climas alrededor del mundo (Al-Shehbaz et al., 2006).

La importancia económica y social de esta familia es destacada, por incluir especies que

han sido cultivadas por siglos para la alimentación humana, como fuente de aceites

industriales y comestibles, condimentos y productos hortícolas. El cultivo oleaginoso más

importante dentro de este grupo es la colza canola (Brassica napus L.).

Esta familia es también conocida por contar con especies invasoras, que interfieren en los

principales cultivos con importancia económica para la humanidad. Se conocen más de

120 especies crucíferas que son malezas, varias de ellas son cosmopolitas y se

presentan en los sistemas productivos de todo el mundo, tal es el caso, de Brassica rapa

L., vulgarmente conocida como “Nabo” en Argentina.

Brassica rapa es una hierba anual, de raíz pivotante delgada, aunque en algunas

variedades cultivadas y en poblaciones ferales, la raíz puede estar engrosada. Posee

tallos erguidos ramificados, de 0,3 a 1,5 m de altura, redondos, pruinosos, glabros o con

tricomas. Las hojas basales son cortamente pecioladas, lirado-pinatífidas, dentadas, no

persistentes. Las hojas superiores son lanceoladas, enteras y abrazadoras en la base. La

pubescencia en las hojas es variable, las inferiores poseen pelos hispidos en la lámina,

con la base bulbosa, dando la apariencia de puntos blancos sobre las hojas vistas desde

arriba. Las de la parte superior pueden ser totalmente glabras.

Los órganos reproductivos están dispuestos en racimos en los extremos de las ramas,

con las flores superando los pimpollos, alargados durante la fructificación. Los pétalos son

Page 10: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

2

de color amarillo intenso, de unos 7-12 mm de longitud. Los frutos son silicuas que se

disponen a la madurez de forma oblicuamente ascendente, miden de 4 a 7 cm de

longitud, con un rostro delgado de 8-22 mm de longitud (1/3-1/2 del largo de las valvas).

Las semillas son globosas, castaño-rojizas a negras, de 1,2-1,5 mm (Parodi, 1964;

Boelcke, 1967; Marzocca et al., 1976; Marzocca, 1994; Mulligan, 1995; Gulden et al.,

2008).

En Argentina esta especie se encuentra distribuida en las provincias de Salta, Jujuy, San

Juan, Santa Fe, Entre Ríos, La Pampa, Buenos Aires, Río Negro, Chubut y Tierra del

Fuego. Es comúnmente encontrado en lotes agrícolas, rastrojos, a orillas de caminos,

zanjas y terraplenes de ferrocarril.

Es una planta que normalmente emerge durante el otoño- invierno, aunque en la provincia

de Buenos Aires se han observado emergencias prácticamente todo el año. En general

las plantas que vegetan durante el invierno, florecen al finalizar el mismo o a principio de

primavera, y las emergencias más tardías florecen durante el verano. La dispersión se

produce a través de semillas que son de tamaño pequeño. Por su ciclo, se encuentra

presente en casi todos nuestros cultivos ya sean de invierno o verano, siendo una especie

fuertemente invasora (Marzocca et al., 1976).

Desde el punto de vista productivo, se puede definir a una maleza como a toda aquella

planta que interfiere con la voluntad del hombre en un determinado tiempo y lugar.

En los cultivos, por su distribución y abundancia interfieren provocando pérdidas en el

rendimiento o en la calidad del producto final, además de incrementar los costos de

producción.

Page 11: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

3

Desde los albores de la agricultura, el hombre percibió la importancia de la interferencia

causada por las malezas sobre los cultivos e invirtió cuantiosos recursos y energía en un

esfuerzo denodado para combatirlas.

En las últimas décadas la técnica más utilizada para solucionar el problema de las

malezas consistió en el uso de herbicidas. Su alta eficacia condujo a la idea de la

erradicación de malezas, continuamente renovada por el desarrollo frecuente de nuevos

herbicidas y repetidamente frustrada como consecuencia de la compleja realidad del

problema.

A pesar de la continua generación y sustitución de herbicidas en las últimas dos décadas,

no fue posible controlar a las malezas, sino que por el contrario se seleccionaron

genotipos tolerantes y/o resistentes a los principios activos más utilizados (Papa y

Tuesca, 2013).

La resistencia de una planta a un herbicida se define como la habilidad/aptitud heredable

de una especie vegetal a sobrevivir y reproducirse después del tratamiento de un

herbicida a dosis normalmente letales para la misma especie susceptible (Pérez-López et

al., 2013).

Se asume que cualquier población de malezas puede contener biotipos resistentes en

baja frecuencia, y que el uso repetido de un mismo herbicida o de herbicidas con el

mismo mecanismo de acción, expone a la población a una presión de selección que

conduce a un aumento en el número de individuos resistentes (Gressel y Segel, 1978).

La resistencia a herbicidas se desencadena mediante dos tipos de mecanismos, aquellos

de sitio activo (resistencia específica) y la resistencia por exclusión (no específica).

La resistencia de sitio activo se origina por modificaciones en el sitio de acción afectado

por el herbicida, y generalmente está ocasionada por mutaciones en la secuencia del gen

Page 12: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

4

que codifica una enzima, resultando en una pérdida de afinidad del herbicida y evitando

por ende el proceso fitotóxico (Duke, 1996; Yuan et al., 2006). Habitualmente la

resistencia mediada por cambios en el sitio activo genera supervivencia a altas dosis de

herbicida ya que la planta se torna insensible al efecto del mismo.

El desarrollo de resistencia a herbicidas mediante mecanismos no específicos o por

exclusión, puede deberse a la combinación de uno o varios mecanismos que limitan la

cantidad de herbicida que interactúa con el sitio activo. Es decir, se provoca una

reducción de la cantidad de herbicida que llega al sitio de acción, ya sea por disminución

de la penetración del herbicida en la planta, menor transporte, o incrementos en los

niveles de secuestro-metabolización del herbicida (Powles y Yu, 2010).

La resistencia a herbicidas puede estar conferida por uno o varios mecanismos, y puede

brindar insensibilidad a uno o varios herbicidas. Es así, que surgen los conceptos de

resistencia cruzada y resistencia múltiple. El término resistencia cruzada hace referencia a

biotipos resistentes a dos o más herbicidas con igual modo de acción. En cambio, el

termino resistencia múltiple implica biotipos resistentes también a uno o varios herbicidas,

pero en este caso con distinto modo de acción (De Prado et al., 2009).

Factores intrínsecos del herbicida como la especificidad, la eficacia de control, la

residualidad, y factores de manejo como la dosis y frecuencia de uso, entre otros, influyen

en la evolución de la resistencia afectando fundamentalmente la presión de selección

ejercida sobre la maleza (Duke, 1996).

Las rotaciones de herbicidas de diferente modo de acción o la mezcla de ellos son

estrategias imprescindibles en el manejo de la resistencia, ya que minimiza la presión de

selección ejercida sobre las poblaciones de malezas. No todos los herbicidas generan la

misma presión de selección, siendo la misma una característica intrínseca del grupo.

Page 13: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

5

El Glifosato (ácido N-fosfonometil glicina), es un herbicida no selectivo, de absorción

foliar, se mueve en el floema hacia los puntos meristemáticos. Otra de las características

principales que hacen a este uno de los principales herbicidas en el mundo, es su baja o

casi nula actividad en el suelo, además de su baja toxicidad para mamíferos (Nandula et

al., 2007; Duke y Powles, 2008). El mecanismo de acción de este herbicida consiste en la

inhibición de la síntesis de aminoácidos aromáticos, principalmente fenilalanina, tirosina y

triptófano los cuales son compuestos que intervienen en la formación de proteínas.

Específicamente, el Glifosato ejerce su acción inhibiendo la enzima 5-enolpiruvil

shiquimato 3-fosfato sintasa (EPSPS) la cual está integrada dentro de la ruta del ácido

shiquímico.

Desafortunadamente, el uso masivo e indiscriminado de esta molécula dentro de una gran

variedad de sistemas de cultivos ha provocado la aparición de 32 especies resistentes a

nivel mundial (Heap, 2017).

Durante 2014 en los partidos de Necochea y Balcarce (sudeste de la provincia de Buenos

Aires) fueron halladas poblaciones de B.rapa, que no eran controladas con aplicaciones

de Glifosato a dosis normal de uso (Pandolfo et al., 2015). Ensayos dosis-respuesta

demostraron que el biotipo fue altamente resistente a Glifosato. Se demostró además que

este biotipo presentó resistencia múltiple a herbicidas inhibidores de la ALS.

En 2016, en el partido de Azul (centro de la provincia de Buenos Aires) integrantes de la

Cátedra de Terapéutica Vegetal de la Facultad de Agronomía (UNCPBA) detectaron

también un biotipo de Nabo que presentaba resistencia múltiple a inhibidores de la ALS y

Glifosato, la investigación se había iniciado tras observar fallas en el control de dicha

maleza en la zona (Juan et al., 2016).

Por su parte, los herbicidas auxínicos u hormonales están representados por varias

familias químicas que están ampliamente distribuidas y se utilizan masivamente en

Page 14: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

6

diversos cultivos y barbechos. Entre ellas se encuentran los primeros herbicidas orgánicos

desarrollados que presentaron selectividad; es decir, capaces de controlar un cierto grupo

de plantas sin afectar a otras.

Dentro de éste mecanismo de acción, se encuentran las familias de: herbicidas

clorofenoxis (por ej. 2,4-D y MCPA), los derivados del ácido Benzoico (por ej. Dicamba) y

derivados de la Pirimidina y ácido Picolínico (por ej. Picloram, Clopiralid y Fluroxipir).

Todos ellos son herbicidas sistémicos que se absorben principalmente por el follaje,

aunque también pueden absorberse en menor medida por las raíces. Se transportan

generalmente por floema hacia los puntos de crecimiento.

Dichos herbicidas actúan de forma similar a las auxinas o fitohormonas vegetales, de los

cuales la principal en plantas superiores es el ácido indolacético (AIA). Las auxinas

estimulan procesos tales como la elongación y división celular, diferenciación de los

meristemas florales, fototropismo, senescencia, dominancia apical y formación de raíces.

La aplicación de herbicidas auxínicos genera incrementos en las concentraciones

celulares de dichos reguladores, induciendo anormalidades en el crecimiento y

alteraciones en el metabolismo, que finalmente provocan la muerte de las plantas

sensibles (Diez de Ulzurrun, 2013).

Los síntomas observados en dicotiledóneas comienzan por detención de crecimiento y

clorosis leve en las hojas nuevas. Posteriormente, provocan un rápido crecimiento,

caracterizado por malformaciones en tallos, hojas y raíces, epi e hiponastia de tallos y

hojas.

Su uso está recomendado especialmente para el control de especies dicotiledóneas

anuales y perennes.

Page 15: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

7

En el año 2017, mediante un trabajo realizado por la Cátedra de Terapéutica Vegetal de la

Facultad de Agronomía de la UNCPBA, se pudo corroborar el primer caso de resistencia a

2,4-D en Argentina, en un biotipo de Brassica rapa, estudiado a partir de ensayos de dosis

respuesta. Esta situación provoco sospecha por la posible resistencia a otros tipos de

herbicidas hormonales (resistencia cruzada) y a la resistencia múltiple teniendo en cuenta

la presencia en la zona de biotipos de nabo resistentes a inhibidores de la ALS y Glifosato

(Juan et al., 2017).

El objetivo del presente trabajo fue evaluar la posible presencia de un biotipo de Nabo con

resistencia múltiple a Glifosato y herbicidas hormonales en el centro de la provincia de

Buenos Aires.

Page 16: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

8

Planteo del problema

Hace 10 años, a nivel mundial, alrededor de 50 especies de malezas presentaban

poblaciones resistentes a dos o más herbicidas. Actualmente, más de 80 especies

presentan diferentes poblaciones de malezas con resistencia a múltiples herbicidas.

La resistencia es un proceso evolutivo y por tanto es la respuesta al manejo realizado

durante varios años. Es necesario saber cuál es la historia de herbicidas que ha recibido

la población problema, para intentar predecir cuál será la respuesta a determinados

principios activos.

Antes de la difusión de los herbicidas, el productor se encontraba forzado a realizar un

enfoque integrado para el control de las malezas debido a que ninguna tecnología por

separado era suficiente para lograr el control deseado. Ante el actual escenario de

Brassica rapa, resistente a 2,4-D y con posible resistencia múltiple a otro tipo de

herbicidas, el manejo integrado de malezas debe ir retomándose y proyectarse en el

mediano y largo plazo.

La combinación de las diferentes prácticas agronómicas (rotación de cultivos, la

combinación de diferentes prácticas de control de malezas y la posibilidad de rotaciones

agrícola-ganadera), sin duda conducirán a reducir año tras año el número de plantas

resistentes de una población y contribuirán a la estabilidad del sistema donde los

herbicidas son una herramienta más para el manejo de malezas.

Con el presente trabajo, se intentará confirmar la presencia de resistencia múltiple a

herbicidas hormonales y Glifosato en una población de Nabo resistente a 2,4-D en lotes

agrícolas del partido de Azul, teniendo en cuenta el antecedente que indica la existencia

en la zona de biotipos de Nabo con resistencia múltiple a inhibidores de la ALS y Glifosato

(Ciolli, 2017).

Page 17: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

9

Objetivo general

Evaluar la presencia de resistencia a herbicidas hormonales y Glifosato en un

biotipo de Brassica rapa resistente a 2,4-D.

Objetivos específicos

Establecer la eficiencia de control del biotipo con diferentes dosis de cada

producto herbicida.

Elaborar una curva dosis-respuesta para cada uno de los herbicidas

Determinar la biomasa aérea para cada tratamiento.

Hipótesis

1. En el partido de Azul existe un biotipo naturalizado de Brassica rapa resistente a

2,4-D, que presenta resistencia cruzada a otros herbicidas hormonales y múltiple

por ser resistente a Glifosato.

Page 18: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

10

Materiales y métodos

La parte experimental del estudio se desarrolló en el invernáculo de la Facultad de

Agronomía, ubicado en el Campus Universitario de la Universidad Nacional del Centro de

la provincia de Buenos Aires.

Se realizó un ensayo cultivando plantas de Nabo del biotipo resistente a 2,4-D en macetas

plásticas de 1000 cm3, con sustrato suelo.

La obtención de las plantas fue a partir de la siembra de semillas cosechadas en el año

2015, en un lote donde se registraron fallas de control al herbicida 2,4-D, ubicado en el

partido de Azul, provincia de Buenos Aires y sobre las cuales se había confirmado

experimentalmente la resistencia a 2,4-D.

Cuando las plantas alcanzaron el estado de roseta con 4-6 hojas, se realizaron los

tratamientos con herbicidas en condiciones de laboratorio (cámara de pulverización);

aplicando las diferentes dosis mediante un equipo de CO2 con una presión constante de 3

bares, con una pastilla de aspersión de abanico plano estándar 8001, asperjando un

caudal equivalente a 130L/ha.

A los 7, 14 y 21 días después de la aplicación (DDA), se realizaron evaluaciones de

fitotoxicidad según la escala de evaluación visual de la acción de herbicidas (Tabla 1)

propuesta por la Asociación Latinoamericana de Malezas “ALAM” (Chaila, 1986).

A los 28 DDA, se procedió a cortar las plantas al ras del suelo y se llevaron a cámara de

secado a 60°C hasta peso constante para la determinación de la biomasa seca aérea.

Page 19: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

11

El estudio consistió en dos ensayos independientes entre sí:

i) una curva dosis respuesta para Glifosato, asperjando cantidades crecientes del

mismo hasta 16 veces la dosis recomendada (Tabla 2).

ii) una prueba de los principales herbicidas hormonales del mercado, aplicando hasta

cuatro veces la dosis recomendada (Tabla 3).

Cada tratamiento constó de cuatro repeticiones. Los resultados fueron analizados

estadísticamente mediante ANOVA en un diseño completamente al azar y se realizaron

comparaciones de medias mediante el test LSD Fisher (p ≤0,05) utilizando el software

estadístico Infostat software v.2017.

Los datos de fitotoxicidad fueron utilizados para ajustar curvas dosis respuesta a través de

modelos de regresión no lineal (log-logístico).

Tabla 1. Escala de evaluación visual de herbicidas propuesta por la Asociación

Latinoamericana de Malezas “ALAM”.

INDICE SINTOMAS

0 Ningun daño

1 Daño leve Clorosis ligera

2 Daño leve Manchas necroticas

3 Daño leve Leves malformaciones

4 Daño moderado Clorosis intensas, necrosis y malformaciones

5 Daño moderado Malformaciones mas acentuadas

6 Daño moderado Clorosis intensa, caida parcial de hojas, necrosis y malformaciones marcadas y presencia de rebrotes

7 Daño severo Defoliacion total

8 Daño severo Muerte de ramas y rebrotes del tercio inferior

9 Daño muy severo Muerte casi total de las plantas y rebrotes

10 Muerte total Muerte total

Page 20: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

12

Tabla 2: Tratamientos para la evaluación de la resistencia a Glifosato en un biotipo de

Nabo resistente a 2,4-D. PF = Producto Formulado, EA = Equivalente Ácido y SL = Concentrado Soluble.

Tratamiento Dosis Concentración

% Activo Concentración

% EA Dosis

PFcc/HA Dosis EA

g/HA

1 Testigo 0 0 0 0 0

2 Glifosato Sal amónica SL 0,25X 42,8 35,6 500 178

3 Glifosato Sal amónica SL 0,5X 42,8 35,6 1000 356

4 Glifosato Sal amónica SL 1X 42,8 35,6 2000 712

5 Glifosato Sal amónica SL 2X 42,8 35,6 4000 1424

6 Glifosato Sal amónica SL 4X 42,8 35,6 8000 2848

7 Glifosato Sal amónica SL 8X 42,8 35,6 16000 5696

8 Glifosato Sal amónica SL 16X 42,8 35,6 32000 11392

Tabla 3: Tratamientos para la evaluación de la resistencia a los principales herbicidas

hormonales de un biotipo de Nabo resistente a 2,4-D. PF = Producto Formulado, EA = Equivalente Ácido, SL = Concentrado Soluble y EC = Concentrado Emulsionable.

Tratamiento Concentración

% Activo Concentración

% EA Dosis PF cc/HA

Dosis EA g/HA

1 Testigo 0 0 0 0 0

2 2,4-D Sal amina SL 1X 60 50 500 250

3 2,4-D Sal amina SL 2X 60 50 1000 500

4 2,4-D Sal amina SL 4X 60 50 2000 1000

5 MCPA Sal sódica SL 1X 28 25,2 1000 252

6 MCPA Sal sódica SL 2X 28 25,2 2000 504

7 MCPA Sal sódica SL 4X 28 25,2 4000 1008

8 Dicamba SL 1X 57,71 48 100 48

9 Dicamba SL 2X 57,71 48 200 96

10 Dicamba SL 4X 57,71 48 400 192

11 Picloram SL 1X 27,8 24 100 24

12 Picloram SL 2X 27,8 24 200 48

13 Picloram SL 4X 27,8 24 400 96

14 Clopiralid SL 1X 47,51 36 200 72

15 Clopiralid SL 2X 47,51 36 400 144

16 Clopiralid SL 4X 47,51 36 800 288

17 Fluroxipir EC 1X 48 33,3 300 99,9

18 Fluroxipir EC 2X 48 33,3 600 199,8

19 Fluroxipir EC 4X 48 33,3 1200 399,6

Page 21: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

13

Resultados y discusión

1. Evaluación de fitotoxicidad en plantas de Nabo con el uso de Glifosato

Figura 1. Fitotoxicidad determinada según escala visual de ALAM sobre plantas de Nabo

a diferentes dosis de Glifosato (1X = 712 g EA/HA), a 7,14 y 21 DDA (a,b y c

respectivamente).

Page 22: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

14

En la figura 1 (a y b) se presentan los resultados obtenidos en las evaluaciones de

fitotoxicidad provocada por los tratamientos de Glifosato a los 7 y 14 DDA

respectivamente. En ambas fechas de evaluación se puede apreciar que las plantas de

Nabo presentaron un bajo nivel de fitotoxicidad que, según la escala utilizada, alcanzó

como máximo índices 1 y 2 (daños leves), presentando muy pocas variaciones hasta una

dosis de 16 veces la recomendada (16X).

A los 21 DDA (figura 1 c), en las plantas que fueron tratadas con la mayor dosis, que

equivale a 32 L/ha de PF (16X), se registró un índice de fitotoxicidad de 4. Los síntomas

observados en estas plantas fueron clorosis intensas, algunas necrosis y malformaciones.

En las dosis menores hasta 8X, la fitotoxicidad no superó el índice de 2 o 3. Además, en

esta última evaluación no ocurrió mortandad de individuos en ninguno de los tratamientos.

La baja fitotoxicidad observada, incluso a elevadas dosis del producto, se condice con los

resultados obtenidos para un biotipo resistente a Glifosato en el sudeste bonaerense,

donde se observó un alto porcentaje de supervivencia cuando las plantas se trataron con

dosis que superan 30 veces a la recomendada comercialmente por marbete (Pandolfo et

al., 2015).

Este comportamiento del biotipo de Nabo a la aplicación de Glifosato, estaría indicando

una resistencia de sitio activo. Como ya fue mencionado, habitualmente las resistencias

de este tipo permiten supervivencia a altas dosis de herbicida ya que la planta se torna

insensible al efecto del mismo (Duke, 1996).

Page 23: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

15

2. Evaluación de producción de biomasa seca área a diferentes dosis de Glifosato.

Los resultados del análisis de comparación de medias para la producción de biomasa

seca aérea expresada como porcentaje respecto del testigo, muestran que en el caso de

Nabo no existió diferencia estadísticamente significativa en ninguno de los tratamientos

(figura 2), lo cual se corresponde con la evaluación de fitotoxicidad.

Queda confirmada así la capacidad de este biotipo de Nabo para tolerar dosis de

Glifosato muy por encima de la dosis comercial recomendada a campo; y por este

comportamiento de baja sensibilidad a altas dosis, se presume que la EPSPS de estas

plantas es poco sensible al herbicida. Esta evidencia también confirmaría la existencia de

resistencia múltiple, porque el biotipo utilizado ya había sido reportado por presentar

resistencia a 2,4-D, que es un herbicida de la familia de los hormonales con diferente

mecanismo de acción que el Glifosato (Juan et. al, 2017).

Figura 2. Porcentaje de biomasa seca aérea en plantas de Nabo determinada a los 28

DDA de diferentes dosis de Glifosato. Letras diferentes indican diferencias significativas

(Test LSD Fisher p≤0,05).

Page 24: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

16

3. Evaluación de fitotoxicidad en plantas de Nabo tratadas con diferentes dosis de

herbicidas hormonales.

Figura 3. Fitotoxicidad determinada según escala de ALAM sobre plantas de Nabo a

diferentes dosis de: 2,4-D, MCPA y Fluroxipir (a, b y c) a 7,14 y 21 DDA.

Page 25: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

17

La fitotoxicidad sobre plantas de Nabo tratadas con algunos herbicidas hormonales fue

mucho más visible (Figura 3) que en el caso del ensayo con Glifosato. Si bien a la dosis

comercial ninguno de los productos superó un índice 2 en la escala utilizada, se destaca

el desempeño de 2,4-D y MCPA, y en menor medida de Fluroxipir (Figura 3 a, b y c) a

doble (2X) y cuádruple dosis (4X).

A los 7 DDA, se pudo observar que a dosis comercial (1X) los daños alcanzados eran

leves (índice 1 y 2) en los tres casos, pero a medida que la dosis aumentaba a 2X y 4X

los daños se hacían mucho más notables llegando a un índice 5, donde las plantas

manifestaban clorosis, necrosis y malformaciones más acentuadas ya desde esta primer

evaluación.

Luego a los 14 DDA los registros obtenidos no marcaron grandes diferencias respecto a la

evaluación previa manteniéndose estable el índice de fitotoxicidad para cada dosis

aplicada.

Finalmente a los 21 DDA se observó un incremento notable de fitotoxicidad en aquellas

plantas tratadas con 2,4-D y MCPA (Figura 3 a y b) llegando a índices 8 y 9 donde los

síntomas que presentaban las plantas eran muerte casi total de ramas y rebrotes (daño

severo).

No ocurrió lo mismo con Fluroxipir (Figura 3 c), que ante el aumento de la dosis de 2X a

4X, no tuvo importantes variaciones en los índices de fitotoxicidad, que como máximo

alcanzaron un nivel de 5.En este caso el nivel de fitotoxicidad según ALAM es de daños

moderados, pero no hubo muerte de plantas.

Page 26: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

18

Figura 4. Fitotoxicidad determinada según escala de ALAM sobre plantas de Nabo a

diferentes dosis de herbicidas hormonales: Dicamba, Picloram y Clopiralid (a, b y c) a 7,14

y 21 DDA.

Page 27: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

19

En otros herbicidas hormonales evaluados que fueron Dicamba, Picloram y Clopiralid

(Figura 4 a, b y c), los síntomas de fitotoxicidad fueron muy leves sin observarse grandes

variaciones a lo largo del tiempo, y sin superar en ninguno de los casos el índice 3 en la

escala visual de ALAM. Los cambios no se hicieron visibles aun con el aumento de dosis,

y al igual que en el anterior grupo de hormonales (Figura 3), no se observó la mortandad

en los distintos tratamientos a los 21 DDA.

Esta diferencia marcada con respecto al primer grupo (Figura 3) estaría asociada a que, si

bien todos los hormonales están recomendados para el control de malezas de hojas

anchas, es de conocimiento la baja efectividad de control que poseen contra Brasicáceas

los Derivados Benzoicos (Dicamba) y del ácido Picolínico (Picloram y Clopiralid), siendo

los Fenoxiderivados, 2,4-D y MCPA, los de mejor desempeño en malezas de esta familia

(CASAFE, 2013).

Page 28: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

20

4. Evaluación de producción de biomasa seca aérea a diferentes dosis de herbicidas

hormonales.

Figura 5. Porcentaje de biomasa seca aérea respecto del testigo para diferentes dosis de

herbicidas hormonales: 2,4-D, MCPA y Fluroxipir (a, b y c). Letras diferentes indican

diferencias significativas (Test LSD Fisher p≤0,05).

a

a

b

b

0

20

40

60

80

100

Testigo 2,4D (1X) 2,4D (2X) 2,4D (4X)

Bio

mas

a se

ca a

ére

a

a ab

bc

c

0

20

40

60

80

100

Testigo MCPA (1X) MCPA (2X) MCPA (4X)

Bio

mas

a s

eca

rea

a a

b

ab

0

20

40

60

80

100

Testigo Fluroxipir (1X) Fluroxipir (2X) Fluroxipir (4X)

Bio

mas

a se

ca a

ére

a

Page 29: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

21

Los resultados del análisis de comparación de medias para la producción de biomasa

seca aérea expresada como porcentaje respecto del testigo, muestran que existieron

diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos a distintas dosis (Figura

5).

Tanto 2,4-D como MCPA alcanzaron una reducción de biomasa con respecto del testigo

de 35% (2X) y de un 50% (4X) (Figura 5 a y b). Éste último dato concuerda con el índice

de resistencia calculado a partir de la dosis efectiva media (dosis que reduce el peso seco

al 50%), definido en alrededor de 5 para éste biotipo de Nabo resistente a 2,4-D con

respecto a poblaciones sensibles en el centro de la provincia de Buenos Aires (Juan et al.,

2017).

En cambio, los tratamientos aplicados con Fluroxipir (Figura 5 c) a iguales dosis tuvieron

reducciones del 10 al 15 %, algo menor a las anteriores, las cuales pueden atribuirse al

desempeño menos notable que tiene el producto para el control de Brasicáceas.

Estos resultados también indican, que a diferencia del Glifosato, es probable que el

comportamiento se deba al desarrollo de resistencia no específica (fuera del sitio de

acción), es decir, causada por una reducción de la cantidad de herbicida que llega al sitio

de acción, sea por una disminución en la penetración del producto, en su transporte o por

un aumento en la metabolización de el mismo. Se observa claramente que en este caso

hay una respuesta a la dosis, ya que al aumentarla (1X, 2X y 4X) hay una reducción de la

biomasa con respecto al testigo, y esto se debe a que la cantidad de producto que

interactúa con el sitio activo aumenta también (Duke, 1996).

Page 30: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

22

Figura 6. Porcentaje de biomasa seca aérea respecto del testigo para diferentes dosis de

herbicidas hormonales: Dicamba, Picloram y Clopiralid (a, b y c). Letras diferentes indican

diferencias significativas (Test LSD Fisher p≤0,05).

aa a a

0

20

40

60

80

100

Testigo Picloram (1X) Picloram (2X) Picloram (4X)

Bio

mas

a se

ca a

ére

a

a aa

a

0

20

40

60

80

100

Testigo Clopiralid (1X) Clopiralid (2X) Clopiralid (4X)

Bio

mas

a se

ca a

ére

a

a

a

a a

0

20

40

60

80

100

Testigo Dicamba (1X) Dicamba (2X) Dicamba (4X)

Bio

mas

a se

ca a

ére

a

Page 31: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

23

Los resultados del análisis de comparación de medias para la producción de biomasa

seca aérea expresada como porcentaje respecto del testigo, muestran que en el caso de

Nabo para estos tres herbicidas no existió diferencia estadísticamente significativa en

ninguno de los tratamientos respecto del testigo (Figura 6), lo cual se corresponde con la

evaluación de fitotoxicidad.

Al igual que en la evaluación de síntomas, se observa que la población de Nabo no

resultó afectada ante la aplicación de cualquiera de estos tres herbicidas, aun utilizando

dosis 2X y 4X veces por encima de la recomendada en marbete.

Conclusiones

Las observaciones y resultados obtenidos principalmente con los tratamientos de 2,4-D y

MCPA, que son dos productos de alta eficacia para el control de esta maleza, confirman

la sospecha de resistencia cruzada a herbicidas con el mismo mecanismo de acción y

dado que la población presentó resistencia a Glifosato, se presenta también un caso de

resistencia múltiple. De esta manera la hipótesis planteada es aceptada.

Page 32: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

24

Bibliografía

- Al-Shehbaz, I., Beilstein, M. y Kellogg, E. 2006. Systematics and phylogeny of the

Brassicaceae (Cruciferae): an overview. Plant Systematics and Evolution 259:89-

120.

- Boelcke, O. 1967. Cruciferae. En Cabrera, A.L. (ed.), Flora de la provincia de

Buenos Aires, Vol 3. INTA, Buenos Aires, pp. 281-371.

- CASAFE (Cámara de la Sanidad Agropecuaria y Fertilizantes de la República

Argentina). 2013. Guía de Productos Fitosanitarios para la República Argentina,

Edición 2013/2015. Tomo 1. Buenos Aires, Argentina.

- Chaila, S. 1986. Métodos de Evaluación de Malezas para estudios de población y

control. Malezas 14 (2):5-78.

- Ciolli, S.A., 2017. La problemática de la resistencia en malezas estudiada a través

de un biotipo de Nabo silvestre (Brassica rapa) con resistencia múltiple a glifosato

y Metsulfuron. PPPI, Facultad de Agronomía, UNCPBA, Buenos Aires, Argentina.

- De Prado, J. L.; Cruz Hipólito, H.; De Prado, R. 2009. Mecanismos de resistencia

de las malezas a los herbicidas. Seminario Internacional “Manejo y diagnóstico de

la resistencia a herbicidas”.3-4 noviembre 2009. Centro Regional de Investigación

INIA, Carillanca. Temuco, Chile.

- Diez de Ulzurrun, P. 2013. Manejo de Malezas Problema. Modos de acción de

herbicidas. Rosario, Argentina: REM-AAPRESID.

- Duke, S. O. 1996. Herbicide-Resistant Crops: Agricultural, Environmental,

Economic, Regulatory and Technical Aspects. CRC Press, Lewis Publ. Boca

Raton, FL. 420p.

- Duke, S.O. y Powles, S. B. 2008. Glyphosate: a once in a century herbicide. Pest

Manag. Sci., v. 64, pp. 319-325.

Page 33: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

25

- Gressel, J. y Segel, L.A. 1978. The paucity of genetic adaptive resistance of plants to herbicides: possible biological reasons and implications. J. Theor. Biol. v75 n°3: pp. 349–371.

- Gulden, R., Warwick, S. I. y Thomas, A. 2008. The Biology of Canadian Weeds. 137. Brassica napus L. and B. rapa L. Canadian Journal of Plant Science 88(5):951-996.

- Heap I. 2017. International Survey of Herbicide-Resistant Weeds. WSSA CODES. The Weed Science Society of America (WSSA). On line: http://www.weedscience.org. [Consulta: 22-12-2017].

- Juan, V.F., Núñez Fré, F.R., Saint André, H.M., Ciolli, S.A., Fernández, R.R., David, E., Yanniccari, 2016. Resistencia a glifosato en una población de nabo silvestre en el Centro de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. XXX Congresso Brasileiro da Ciencia das Plantas Daninhas. Curitiba, Brasil.

- Juan, V., Núñez Fré, F.R., Saint André, H.M., Ciolli, S.A., Fernández, R.R., 2017.

Resistencia a 2,4-D en un tipo de Nabo (Brassica rapa) detectado en el centro de

la provincia de Buenos Aires. XXIII Congreso Latinoamericano y III Iberoamericano

de Malezas ALAM, p. 1-4, Cuba, 2017.

- Marzocca, A., Marisco, O., Del Puerto, O. 1976. Manual de malezas. 3º ed.

Hemisferio Sur, Buenos Aires.

- Marzocca, A., 1994. Guía descriptiva de malezas del Cono Sur, 1st ed. INTA,

Buenos Aires.

- Mulligan, G. 1995. Key to the Brassicaceae (Cruciferae) of Canada and Alaska.

Agriculture and Agri-Food Canada. Ottawa, Canada.

- Nandula, V.K., Reddy, K.N., Rimando, A.M., Duke, S.O. y Poston, D.H. 2007. Glyphosate resistant and susceptible soybean (Glycine max) and canola (Brassica napus) dose response and metabolism relationships with glyphosate. J. Agric. Food Chem., v. 55, pp. 3540–3545.

- Papa, J.C. y D. Tuesca, 2013. Los problemas actuales de malezas en la región

sojera núcleo argentina: origen y alternativas de manejo. En Viabilidad del glifosato

en sistemas productivos sustentables. (Ed. Ríos, A.). pp. 59-74. Unidad de

Comunicación y Transferencia de Tecnología del INIA, Colonia, Uruguay.

Page 34: EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A HERBICIDAS HORMONALES …

26

- Pandolfo, J. C., Presotto, A., y Cantamutto, M., 2015. Detección de resistencia transgénica glifosato en poblaciones naturales de B. napus y B. rapa L.XXII

Congreso de la ALAM. I Congreso de la ASACIM. Buenos Aires, Argentina.

- Parodi, L. R. 1964. Las malezas invasoras de los cultivos. En: Enciclopedia

Argentina de Agricultura y Jardinería, Vol. 2. Buenos Aires: ACME, pp. 201-321.

- Pérez-López, M., De Prado, R. y Gonzales Torralva, F. 2013. Resistencia a Glifosato: Aspectos Biológicos y Agronómicos. En Viabilidad del Glifosato en sistemas productivos sustentables (Ed. Rios, A.). pp. 1-15. Unidad de Comunicación y Transferencia de Tecnología del INIA, Montevideo, Uruguay.

- Powles, S. B.y Yu, Q. 2010. Evolution in action: plants resistant to herbicides. Annu. Rev. Plant Biol 61:317-347.

- Yuan, J. S.; Tranel, P. J.; Stewart, C. N. 2006. Non-target site herbicide resistance:

a family business. Trends Plant Sci. 12(1):6-13.