CURSO-TALLER MANEJO DE HERBICIDAS

INTRODUCCIÓN

El propósito de la agricultura es reproducir una especie vegetal de interés en un ambiente controlado. Esto no ocurre en la naturaleza, en la cual ninguna especie vegetal es capaz de explotar totalmente los recursos de un hábitat. Por esto, desde el inicio de la agricultura los productores han luchado por eliminar a las plantas diferentes al cultivo en explotación y que son conocidas como malas hierbas (Chandler & Cooke, 1992). La definición más común de mala hierba es aquella planta que crece en un lugar donde no es deseada y que interfiere con los intereses del hombre (Anderson, 1996). Al conjunto de malas hierbas en un área se le denomina maleza. Dentro de la maleza que se asocia a un cultivo deben considerarse tanto a las especies silvestres, así como a los cultivos voluntarios indeseables.

La presencia constante de la maleza en los agroecosistemas contrasta con la ocurrencia casual de insectos plaga y los agentes causales de enfermedades. Las malas hierbas compiten con los cultivos por factores básicos para su desarrollo como luz, agua y nutrimentos si no son controladas oportuna y eficientemente y reducen significativamente su rendimiento y la calidad de los productos cosechados, por lo que el control de maleza es una parte esencial en la producción de cultivos. El manejo de la maleza es una de las prácticas más antiguas en la agricultura, sin embargo, debido a que el efecto nocivo de la maleza no es evidente al inicio del desarrollo de los cultivos, en muchas ocasiones no se le otorga la importancia debida y su control se lleva a cabo cuando el cultivo ya ha sido afectado. Se estima que la interferencia de maleza causa una disminución del 10% de la producción agrícola mundial y puede llegar a un 25% en países en desarrollo (Zimdahl, 1993).

CLASIFICACIÓN DE LAS MALAS HIERBAS

Es importante conocer algunas formas de clasificación de las malas hierbas que serán útiles en su identificación y en la planeación de su control:

Clasificación botánica. Es el sistema de clasificación de malas hierbas más importante ya que es utilizado internacionalmente y permite identificar taxonómicamente a una planta a través de su familia, género y especie, lo cual evita confusiones por el uso de nombres comunes que varían entre países o regiones. Por ejemplo, la correhuela (Ipomoea hederacea) es conocida también como trompillo o quebraplato.

Clasificación morfológica. Por su forma, las malas hierbas pueden ser clasificadas en:

Hojas anchas: estas plantas presentan las nervaduras de las hojas en forma de red o reticuladas, dos hojas seminales o cotiledonares en las plántulas y raíces primarias con crecimiento vertical. Ejemplos: quelite, polocote y correhuela.

Zacates: plantas que presentan sólo una hoja seminal en sus plántulas, hojas con disposición alterna y nervaduras paralelas y sistema radical fibroso. Ejemplos: zacate Johnson, zacate de agua, zacate cola de zorra.

Ciperáceas o coquillos: plantas con características similares a los zacates, sus principales diferencias consisten en que tienen tallos triangulares y las hojas se presentan en rosetas en la base del tallo y de la inflorescencia. Ejemplos: coquillo morado y coquillo amarillo.

Clasificación por ciclo de vida.

Anuales: plantas que completan su ciclo de vida en menos de un año. Pueden ser anuales de invierno (octubre-abril) o de verano (mayo-septiembre). Algunos ejemplos de malas hierbas anuales de invierno son: la borraja Sonchus oleraceus y la mostacilla Brassica campestris y anuales de verano: el quelite Amaranthus hybridus y el girasol silvestre o polocote Helianthus annuus.

Bianuales: malas hierbas que su ciclo de vida comprende dos años. En el primer año, la planta forma la roseta y una raíz primaria profunda y en el segundo año florecen, maduran y mueren. Las malas hierbas bianuales no son muy comunes. Un ejemplo de mala hierba bianual es la zanahoria silvestre Daucus carota.

Perennes: plantas que viven más de dos años y si se presentan condiciones favorables pueden vivir indefinidamente. Se reproducen por semilla y en muchas ocasiones vegetativamente a través de estolones, tubérculos, rizomas o bulbos. El zacate Johnson Sorghum halepense y la correhuela perenne Convolvulus arvensis son ejemplos de malas hierbas perennes.

PRINCIPALES ESPECIES DE MALEZA EN MAÍZ, SORGO Y TRIGO EN MÉXICO

En México se reportan más de 400 especies de malas hierbas, pertenecientes a más de 50 familias botánicas, asociadas a maíz, sorgo y trigo (Tamayo, 1991). Las principales especies de maleza se enlistan en el Cuadro 1 de acuerdo a su clasificación morfológica.

Cuadro 1.- Principales especies de maleza en maíz, sorgo y trigo en México.

HOJAS ANCHAS

Nombre común Nombre científico Hábito Ciclo

Acahual Simsia amplexicaulis (Cav.) Pers. E A

Amargosa, estafiate Parthenium hysterophorus L. E A

Borraja, morraja Sonchus oleraceus L. E A

Correhuela perenne Convolvulus arvensis L. R-T P

Correhuela, trompillo, quebraplato

Ipomoea spp. R-T A

Chayotillo, cadillo de hoja ancha

Xanthium strumarium L. E A

Chilillo, alambrillo Polygonum aviculare L. R A

Chotol, gigantón Tithonia tubaeformis (Jacq.) Cass E A

Chual blanco Chenopodium album L. E A

Chual morado Chenopodium murale L. E A

Flor amarilla Melampodium divaricatum (Rich) DC. E A

Lechosa Euphorbia heterophylla L. E A

Lengua de vaca, cañagria Rumex crispus L. E P

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Malva, malva quesillo Malva parviflora L. E A

Meloncillo, meloncillo de coyote

Cucumis melo L. Var. Agrestis Naudin R-T A

Mostaza, mostacilla Brassica campestris L. E A

Mozote blanco Bidens pilosa L. E A

Polocote, girasol Helianthus annuus L. E A

Quelite, bledo Amaranthus spp. E A

Toloache Datura stramonium L. E A

Tomatillo Physalis spp. E A

Trompillo, abrojo de caballo Solanum elaeagnifolium Cav. E P

Verdolaga Portulaca oleracea L. R A

ZACATES

Alpistillo Phalaris paradoxa L. E A

Alpistillo común Phalaris minor Retz.L. E A

Avena silvestre Avena fatua L. E A

Gramilla, grama Cynodon dactylon (L.) Pers. R P

Zacate cadillo, huachapore Cenchrus echinatus L. E A

Zacate cangrejo, pata de gallo, frente de toro

Digitaria sanguinalis (L.) Scop. E A

Zacate cola de zorra Setaria verticillata (L.) Beauv. E A

Zacate choneano, de agua Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. E A

Zacate espiga, carricillo, kanchín

Panicum fasciculatum Swartz. E A

Zacate guiador, gangrena Panicum reptans L. E A

Zacate Johnson Sorghum halepense (L.) Pers E P

Zacate pata de gallo, burro Eleusine indica (L.) Gaertn. E A

Zacate pata de gallo chica Dactyloctenium aegyptium (L.) Ritcher.

Zacate pinto, zacate de agua Echinochloa colona (L.) Link. E A

Zacate salado, liendrilla Leptochloa filiformis (Lam) Beauv. E A

Zacate toboso Panicum texanum Buckl. E A

CIPERACEAS

Coquillo amarillo Cyperus esculentus L. E P

Coquillo morado, ajillo, coyolillo

Cyperus rotundus L. E P

Hábito: E= erecto; R= rastrero; T= trepador; Ciclo: A= anual; P= perenne

BIOLOGÍA Y ECOLOGÍA DE LA MALEZA

Se estima que de alrededor de las 250,000 especies vegetales existentes en el mundo, aproximadamente 250 se consideran como las principales malas hierbas en la agricultura y de éstas, 76 se han clasificado como las “peores malas hierbas del mundo” (Holm et al., 1977). Es importante señalar que el 70% de las principales malas hierbas

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están comprendidas en sólo 12 familias botánicas, entre las que destacan las gramíneas (Poaceace) y las compuestas (Asteraceae).

El manejo de maleza debe considerar la biología y la ecología de las plantas, ya que la maleza y los cultivos interactúan en los agroecosistemas (Bridges, 1995). Desde un punto de vista ecológico, las malas hierbas son plantas que están adaptadas al disturbio causado en la producción de cultivos y en muchos casos su supervivencia y diseminación dependen del hombre. Adicionalmente, las malas hierbas presentan características que les permiten reprimir o desplazar a los cultivos. Entre las características de la mala hierba “ideal” se pueden mencionar (Baker, 1974):

1. Germinación de semillas en diversos ambientes.2. Semillas con latencia y gran longevidad.3. Rápido crecimiento entre la fase vegetativa y reproductiva.4. Producción continua de semilla mientras las condiciones de crecimiento lo

permitan.5. Autocompatibilidad, sin ser completamente autógama o apomíctica.6. Si es de polinización cruzada, requiere sólo de viento o agentes no

especializados.7. Alta producción de semilla en ambientes favorables.8. Producción de semilla en una amplia gama de condiciones ambientales.9. Dispersión de semillas tanto en corta como en larga distancia.10. Si es perenne, tasa de reproducción vegetativa alta a través de rizomas, estolones

y otros órganos.11. Habilidad para competir con otras especies vegetales.12. Cuenta con alelopatía, es decir produce y libera al ambiente de sustancias

inhibidoras de la germinación y desarrollo de otras plantas.

Se considera que la alta capacidad reproductiva, la longevidad y latencia de semillas en el suelo y la reproducción vegetativa, son las características más comunes de las principales malas hierbas. Es importante considerar que el control de maleza en cultivos agrícolas debe entenderse como un sistema de manejo de las poblaciones actuales y futuras de estas especies. Se ha determinado que solamente del 2 a 10% de la población total de semillas de malas hierbas en el suelo germina y emerge en un año y el resto del banco de semillas permanece en latencia (Zimdahl, 1993). Al respecto, se estima que en suelos agrícolas el banco de semillas en la capa arable del suelo varía de 200 a 137,000 semillas por metro cuadrado (Forcella et al., 1993). Por lo tanto, cualquier medida de control ejercida sobre la maleza, emergida o por emerger, afectará solamente a esta pequeña proporción de la población potencial y el resto se establecerá en el futuro.

Algunos ejemplos de malas hierbas con una alta producción de semillas son el zacate Johnson y el quelite, los cuales pueden producir hasta 80,000 y 100,000 semillas por planta, respectivamente, en un período de desarrollo. Además, las semillas de algunas especies pueden conservar un alto porcentaje de viabilidad en el suelo. Por ejemplo, las semillas de correhuela perenne pueden sobrevivir por más de 50 años en el suelo, las del polocote ocho años, las de lengua de vaca 39 años y las del quelite 10 años. Debido a lo anterior, el conocimiento de la ecología de la maleza es indispensable en la planeación de sistemas de manejo de maleza en cualquier cultivo y sistema de labranza (Anderson, 1996)

Algunas malas hierbas y cultivos comparten características debido a que tienen un origen común. Ciertos cultivos han evolucionado de especies de maleza y algunas

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malas hierbas alguna vez fueron utilizadas como cultivos. Existen casos sobresalientes de plantas que alguna vez se usaron como cultivos y que ahora son malas hierbas. El zacate Johnson fue introducido de Asia a Estados Unidos y se le dio uso como cultivo forrajero por algunos años (McWhorter, 1989). La cañita o milpilla Sorghum bicolor (L.), introducida al continente americano como alimento para aves de corral, es un ancestro silvestre del sorgo de grano y una mala hierba común en este cultivo (Burnside, 1968).

DAÑOS OCASIONADOS POR LA MALEZA EN MAIZ, SORGO Y TRIGO

Al conjunto de daños causados por la maleza a los cultivos se les denomina interferencia. Estos daños pueden clasificarse en daños directos e indirectos de acuerdo a su naturaleza.

Daños directos. Son aquellos daños que afectan la economía del productor. Incluyen tanto las pérdidas de rendimiento, el aumento de los costos de producción y la disminución de la calidad del producto cosechado (Radosevich et al., 1997). Las pérdidas de rendimiento son ocasionadas principalmente por la competencia entre maleza y cultivo por luz, agua y nutrimentos, factores básicos para el desarrollo de las plantas.

Competencia por luz. La competencia por luz es el factor más crítico que afecta la supervivencia de plantas en comunidades mixtas. Cuando una planta sombrea a otra, la planta sombreada no cuenta con la energía necesaria para la producción de carbohidratos y la transpiración. Esto resulta en una reducción del crecimiento tanto de la parte aérea como de las raíces.

Competencia por agua. El agua es otro de los factores básicos para el desarrollo de la maleza y los cultivos. En condiciones de temporal las malas hierbas que producen una mayor biomasa con un consumo limitado de agua son más competitivas (Shipley & Wiese, 1969). No obstante, existen algunas especies con un extenso sistema radical, como la correhuela perenne, que pueden absorber agua a mayores profundidades de suelo. (Swan, 1980). Otras especies de maleza, como el chayotillo, tienen un crecimiento de raíces en etapas tempranas de su desarrollo mayor que el de los cultivos y ésto las hace más competitivas (Wiese & Vandiver, 1970). Una planta de chayotillo sin competencia puede extraer agua hasta de 1.2 m de profundidad en el suelo en un radio de 1.8 m (Davis et al., 1965).

El requerimiento de agua, gramos de agua para producir un gramo de materia seca, varía entre las especies de plantas. Una planta de sorgo requiere 304 g, el maíz 349 g, el trigo 507 g, el quelite 305 g, el girasol silvestre 623 g y la altamisa Ambrosia artemisiifolia 912 g (Black et al., 1969). En el caso del girasol silvestre, su alto consumo de agua, más del doble que el del sorgo y casi 80% más que el del maíz, aunado a su gran porte y producción de biomasa, lo hacen una de las principales malas hierbas en estos cultivos.

Competencia por nutrimentos. Las plantas tienen diferentes necesidades de nutrimentos para su crecimiento y por lo general, las especies de maleza tienen un mayor consumo de éstos que los cultivos. En estudios llevados a cabo en temporal, se determinó que el quelite requirió 96, 8 y 282 kg/ha de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), respectivamente, para producir 6250 kg/ha de materia seca; la rodadora Salsola iberica requirió 160, 14 y 410 kg/ha de N, P y K para producir 4144 kg/ha de materia seca y el sorgo requirió solamente 93, 15 y 104 kg/ha de N, P y K para producir 6857 kg/ha de materia seca (Shipley & Wiese, 1969). En maíz, se encontró que en promedio las malas hierbas contienen el doble de N, 1.6 veces P y 3.7 veces K, que el maíz. Lo anterior pone

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de manifiesto el alto consumo de nutrimentos por la maleza y la consecuente competencia con el cultivo.

Daños indirectos. Son los daños causados por la maleza que no afectan económicamente al productor en forma directa o a corto plazo. Sin embargo, constituyen un serio problema a largo plazo. (Aldrich & Kremer, 1997). Uno de los principales daños indirectos es la mayor incidencia de insectos y agentes causales de enfermedades que las utilizan como hospederas alternantes. En el caso de sorgo, el zacate Johnson y la cañita, incrementan las plagas como la mosquita del sorgo Contarinia sorghicola y la gallina ciega Phyllophaga crinita (Rodríguez del Bosque & Rosales Robles, 1992) y a patógenos como el carbón de la panoja Sphaceloteca reiliana y el ergot Claviceps africana (Bandyopadhyay et al., 1998). Además, en este tipo de daños se pueden considerar la contaminación con semilla de maleza en lotes de producción de semilla de plantas cultivadas, la dificultad en el manejo y distribución del agua de riego y la depreciación de los lotes agrícolas infestados con maleza.

PERIODO CRÍTICO DE COMPETENCIA

Como resultado de la competencia de la maleza el desarrollo y rendimiento de los cultivos se reduce. La intensidad de la competencia entre maleza y cultivo depende de factores como especies de maleza y cultivo presentes, densidad de población del cultivo y la maleza, época de emergencia de la maleza, sistema de siembra, condición de humedad, nivel de fertilidad del suelo y duración del período de competencia, entre otros (Radosevich et al., 1997). En general, la competencia es más crítica durante la primera parte del desarrollo vegetativo del cultivo. Lo anterior ha dado como resultado la definición de este lapso como el período crítico de competencia (PCC): el tiempo máximo que el cultivo tolera la competencia de maleza sin reducciones significativas de su rendimiento y el tiempo mínimo de ausencia de maleza que requiere el cultivo para expresar su máximo rendimiento (Anderson, 1996). En este aspecto, se considera que las reducciones significativas o umbral económico ocurren cuando las pérdidas de rendimiento igualan al costo de control de maleza. Con fines prácticos se ha considerado un 5% de reducción de rendimiento como el umbral económico en maíz, sorgo y trigo (Ghosheh et al., 1996b).

En sorgo, el PCC se ha señalado como el 20% inicial de su ciclo de desarrollo (VanHeemst, 1985). Este período equivale a los primeros 20 a 30 días de desarrollo de la mayoría de los híbridos de sorgo para grano. Lo anterior coincide con lo reportado por Burnside & Wicks (1967), que determinaron que el PCC entre una población mixta de quelite y sorgo fueron los primeros 21 a 28 días de desarrollo del sorgo.

En el maíz la competencia de la maleza es crítica en los primeros 20 a 30 días del desarrollo del cultivo (Tamayo, 1991). En la mayoría de las regiones productoras de maíz en México, la competencia de maleza durante los primeros 30 días del desarrollo del cultivo causa en promedio una reducción de 24% del rendimiento. En competencia con zacate Johnson, el período que el maíz requiere estar libre de esta mala hierba para evitar pérdidas significativas de rendimiento se extiende de 40 a 50 días después de la emergencia del cultivo (Ghosheh et al., 1996b).

Como se señaló anteriormente, las especies de maleza y su densidad de población tienen un efecto significativo en el rendimiento de los cultivos. Una densidad de quelite de 5, 10 y 20 plantas por 3 m de surco mantenida durante todo el ciclo de desarrollo del sorgo, redujo su rendimiento en 29, 46 y 62%, respectivamente (Shipley & Wiese, 1969). Por otra parte, una población de zacate Johnson de 5, 10 y 20 plantas por 3 m de surco, redujo el rendimiento del sorgo en 89, 93 y 94%, respectivamente (Lopez, 1988). La diferencia entre la habilidad competitiva de estas dos especies de maleza hacia

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el sorgo, radica en la gran similitud en características morfológicas y necesidades nutricionales entre el zacate Johnson y el sorgo. En el caso de maíz se ha establecido que la densidad crítica máxima de zacate Johnson para evitar pérdidas de rendimiento mayores a 5% es sólo tres plantas de rizoma por 9.8 m de surco (Ghosheh et al., 1996a).

CLASIFICACIÓN Y USO DE HERBICIDAS

La presencia de maleza en los cultivos ocasiona mermas en el rendimiento y calidad de los productos cosechados e incrementa los costos de producción. La maleza puede ser controlada en forma mecánica, cultural, biológica y química. El control químico de la maleza por medio de la aplicación de herbicidas es una de las principales herramientas en la agricultura moderna. Sin embargo, el uso de herbicidas requiere de conocimientos técnicos para la correcta elección y aplicación eficiente y oportuna de un herbicida.

Los herbicidas pueden ser clasificados de acuerdo a su selectividad, tipo y modo de acción época de aplicación y familia química.

De acuerdo a su selectividad los herbicidas pueden ser clasificados como:

a) Selectivos: herbicidas que a ciertas dosis, formas y épocas de aplicación eliminan a algunas plantas sin dañar significativamente a otras. Por ejemplo, atrazina es un herbicida selectivo en maíz y sorgo.

b) No selectivos: aquellos herbicidas que ejercen su toxicidad sobre toda clase de vegetación y deben utilizarse en terrenos sin cultivo o bien evitando el contacto con las plantas cultivadas. Glifosato es un ejemplo de herbicida no selectivo.

Por su tipo de acción los herbicidas pueden ser:

a) De contacto: herbicidas que eliminan sólo los tejidos con los que entran en contacto y tienen un transporte limitado dentro de la planta, por lo que se recomiendan para el control de maleza anual.

b) Sistémicos: herbicidas que se aplican al suelo o al follaje y son absorbidos y transportados a toda la planta incluyendo sus raíces y otros órganos subterráneos. Debido a lo anterior, los herbicidas sistémicos son utilizados para el control de maleza perenne.

La clasificación de los herbicidas en familias químicas se basa en la composición de los diferentes compuestos usados como herbicidas. En la actualidad existen alrededor de 200 herbicidas como ingrediente activo utilizados en la fabricación de más de 400 herbicidas comerciales (Vencill, 2002). La presentación comercial de un herbicida consiste del ingrediente activo en un porcentaje conocido en formulaciones sólidas o en gramos por litro en formulaciones líquidas, además de un material inerte o disolvente y en algunas ocasiones emulsificantes y coadyuvantes. Es importante conocer el ingrediente activo de un herbicida, ya que puede presentarse en forma comercial con varios nombres, tal es el caso del 2,4-D amina que se comercializa con nombres como Hierbamina, Weedar 64, DMA 6M, Formula 48 y otros.

Los herbicidas también pueden agruparse de acuerdo a su época de aplicación basada en el estado de desarrollo del cultivo y/o maleza:

Herbicidas de presiembra foliares.

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Es común que la labranza primaria sea sustituida por la aplicación de herbicidas para el control de la maleza presente antes de la siembra de los cultivos. El glifosato, el paraquat, y el 2,4-D son los herbicidas comúnmente aplicados en esta época. Los primeros dos herbicidas no son selectivos y no dejan residuos en el suelo, lo que hace posible su uso sin afectar a los cultivos sembrados posteriormente.

Herbicidas de presiembra al suelo.

Estos herbicidas son aplicados antes de la siembra del cultivo y generalmente requieren incorporación mecánica al suelo para situarse a cierta profundidad y evitar su degradación por la luz o su volatilización. Normalmente, estos herbicidas tienen poca solubilidad en agua, por lo que la lluvia o riegos no los lixivian en el suelo. Este tipo de herbicidas afecta a las semillas de maleza al germinar o emerger sin afectar al cultivo, el cual debe ser sembrado por debajo de la capa de suelo donde se sitúa la mayor concentración del herbicida. La incorporación mecánica de los herbicidas se realiza por medio de un paso de rastra de discos o cultivadora rotativa y se logra una mejor distribución de los productos en suelo seco. Un buen ejemplo de este tipo de herbicidas es la trifluralina (Treflan o Tretox) de amplio uso en frijol y soya y el EPTC (Eptam) en maíz.

Herbicidas pre-emergentes.

Son los herbicidas que se aplican después de la siembra, pero antes de que emerjan la maleza y el cultivo. Los herbicidas pre-emergentes requieren de un riego o precipitación para situarse en los primeros 5 cm de profundidad del suelo, donde germina la mayor parte de la semilla de maleza. Este tipo de herbicidas elimina a las malas hierbas en germinación o recién emergidas, lo que evita la competencia temprana con el cultivo. Por lo general la semilla de los cultivos se coloca por debajo de la zona de suelo con alta concentración de herbicida y la selectividad al cultivo puede ser tanto física como fisiológica. Los herbicidas pre-emergentes presentan una gran interacción con algunas características del suelo como son: textura, pH y materia orgánica que pueden afectar la cantidad de herbicida disponible en el suelo para controlar la maleza. Por lo general la dosis de este tipo de herbicidas se ajusta según el tipo de suelo y materia orgánica, requiriendo una mayor dosis en suelos arcillosos y con alto contenido de materia orgánica (Anderson, 1996).

Herbicidas post-emergentes.

Herbicidas aplicados eliminar la maleza ya emergida y evitar su competencia con los cultivos y producción de semilla. Es importante señalar que en la mayoría de los casos, la aplicación de herbicidas POST debe realizarse sobre maleza en sus primeros estados de desarrollo (5 a 10 cm de altura) cuando es más susceptible a los herbicidas y su competencia con el cultivo es mínima.

Los herbicidas POST pueden ser más económicos para el productor al utilizarse sólo donde se presenta la maleza. La actividad de los herbicidas POST depende de factores como su grupo químico, malezas presentes y condiciones de clima, como velocidad del viento, temperatura del aire, humedad relativa y presencia de lluvia. Estos factores influyen para obtener un cubrimiento uniforme de la aspersión sobre la maleza y su posterior absorción. El cubrimiento adecuado de la maleza es más crítico con el uso de herbicidas POST de contacto que con los de acción sistémica. Las condiciones óptimas para lograr un buen control de maleza con los herbicidas POST son: maleza en sus primeras etapas de desarrollo y en crecimiento activo, temperatura del aire de 25 a 30º C, humedad relativa

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mayor de 60%, buena humedad del suelo y ausencia de lluvias por 4 a 6 horas después de la aplicación (Buhler, 1998).

Por otra parte, la mayoría de los herbicidas POST requieren del uso de coadyuvantes para maximizar sus efectos. Los coadyuvantes pueden estar incluidos en la formulación comercial del herbicida o bien se requiere agregarlos a la solución asperjada. La acción básica de los coadyuvantes es aumentar la superficie de contacto entre el herbicida y el follaje de la maleza al disminuir la tensión superficial de la solución herbicida, aumentar el tiempo que la solución permanece en fase líquida sobre las hojas y finalmente aumentar la penetración. El uso de los coadyuvantes adquiere mayor importancia cuando las condiciones ambientales promueven una rápida desecación de la solución herbicida o un aumento de las ceras cuticulares de las hojas. En todos los casos, el uso de los coadyuvantes en la solución herbicida-agua debe hacerse de acuerdo a las especificaciones de la etiqueta del herbicida utilizado.

CLASIFICACIÓN DE LOS HERBICIDAS POR SU MODO DE ACCIÓN

La forma más útil de clasificación de los herbicidas es por su modo de acción. El modo de acción es la secuencia de eventos que ocurren desde la absorción del herbicida hasta la muerte de la planta. Los herbicidas con el mismo modo de acción tienen el mismo comportamiento de absorción y transporte y producen síntomas similares en las plantas tratadas. La clasificación de los herbicidas según su modo de acción permite predecir, en forma general, su espectro de control de maleza, época de aplicación, selectividad a cultivos y persistencia en el suelo. Finalmente este tipo de clasificación permite diseñar los programas de control químico de maleza más eficientes y evitar los posibles efectos negativos del uso de herbicidas como son la residualidad en el suelo, el cambio de especies de maleza y el desarrollo de biotipos de maleza resistentes a herbicidas.

Aunque es común que los términos modo y mecanismo de acción de los herbicidas sean usados como sinónimos, existen claras diferencias entre estos términos. El modo de acción se refiere a la suma de eventos que provocan los herbicidas y el mecanismo de acción al sitio o proceso bioquímico específico que es afectado.

Las siguientes clases de herbicidas según su modo de acción incluyen a la mayoría de los herbicidas:

1. REGULADORES DEL CRECIMIENTO

Los reguladores del crecimiento incluyen a las familias químicas: fenoxiacéticos, ácidos benzóicos y piridinas. El modo de acción de los reguladores del crecimiento incluye la epinastia o retorcimiento de pecíolos y tallos, la formación de callosidades, la malformación de hojas y finalmente la necrosis o muerte de la planta. Esta clase de herbicidas son usados para el control de especies dicotiledóneas u “hojas anchas” anuales y perennes en gramíneas. Una excepción es el 2,4-DB utilizado para el control de hojas anchas en leguminosas. Los reguladores del crecimiento se absorben por hojas y raíces y se transportan por el floema y xilema. Sin embargo, su uso principal es en postemergencia a cultivo y maleza.

Los herbicidas reguladores del crecimiento tienen un mecanismo de acción múltiple e indeterminado, pero se estima que alteran el balance hormonal normal de las plantas que regula procesos como la división y elongación celular, la síntesis de proteínas

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y la respiración. Por lo anterior estos herbicidas son también conocidos como “hormonales”.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Fenoxiacéticos

2,4-D Hierbamina y otros Maíz, sorgo, cereales

2,4-DB Butyrac Soya, cacahuate

Ácidos benzóicos Dicamba Banvel Maíz, sorgo, cereales

Piridinas

Picloram Tordon Maíz, sorgo, pastos

Clopiralid Stinger, Reclaim Pastos, trigo

Triclopir Garlon Áreas no agrícolas

La selectividad de esta clase de herbicidas se basa tanto en la absorción y transporte por las plantas tratadas, como en su estado de desarrollo, ya que las plantas son más susceptibles a los reguladores de crecimiento en épocas de intensa división celular. Los síntomas de daño a las gramíneas cultivadas incluyen el enrollamiento de hojas o “acebollamiento”, la “cristalización” de tallos, que se quiebran fácilmente, la fusión de raíces, la distorsión de espigas y la esterilidad de flores. Los daños de los reguladores de crecimiento se acentúan en períodos de alta temperatura y humedad en el suelo. Estos herbicidas son fácilmente acarreados por el viento por lo que se deben utilizar con precaución si se tienen cultivos sensibles cerca. Además, el equipo de aspersión debe ser cuidadosamente lavado para evitar daños a otros cultivos.

2. INHIBIDORES DEL CRECIMIENTO DE PLÁNTULAS

Estos herbicidas actúan en las plántulas poco después de su germinación y antes de su emergencia, por lo que es común que sus efectos no sean visibles, ya que las plantas dañadas no llegan a emerger. Los inhibidores del crecimiento de plántulas tienen muy poca actividad foliar y se aplican en presiembra o preemergencia. Los inhibidores del crecimiento de plántulas pueden dividirse en dos sub-clases: inhibidores de raíces e inhibidores de brotes.

Inhibidores de raíces. Incluyen a la familia química de las dinitroanilinas. El modo de acción de estos herbicidas es la inhibición del desarrollo de raíces en las plántulas. Las plantas mueren por no poder tomar agua y nutrimentos del suelo. El mecanismo de acción es la inhibición de la división celular al impedir la mitosis en las células. Los inhibidores de raíces son más efectivos en el control de maleza de hoja ancha y zacates de semilla pequeña, pues son poco solubles en agua y se ubican en los primeros 2 a 3 cm del suelo. Los cultivos y las malas hierbas de semilla grande sobreviven a la acción de estos herbicidas, debido a que sus brotes y raíces pueden crecer a través de la zona del suelo con alta concentración de herbicida. Estos herbicidas se absorben por los brotes y raíces y presentan poco o nulo transporte dentro de las plantas y su selectividad es posicional. En su mayoría son volátiles o degradables por la luz, por lo que deben incorporarse mecánicamente al suelo. Los daños de los inhibidores de raíces en los cultivos incluyen la tumoración de las raíces, ausencia de raíces secundarias y el engrosamiento de hipocotilos en dicotiledóneas.

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Inhibidores de brotes. Los inhibidores de brotes incluyen a las familias químicas de las cloroacetamidas y los tiocarbamatos. El modo de acción de estos herbicidas es la inhibición del desarrollo de las plántulas en proceso de emergencia. El mecanismo de acción no está bien definido pero se cree que afectan la síntesis de lípidos y proteínas en las plántulas. Los inhibidores de brotes son más efectivos en el control de hojas anchas y zacates de semilla pequeña y algunos herbicidas de esta clase controlan ciperáceas. Los tiocarbamatos son muy volátiles y requieren incorporación mecánica por lo que se aplican en presiembra. Las cloroacetamidas se utilizan tanto en presiembra como en preemergencia y requieren de lluvia o riego en los primeros 15 días después de su aplicación para que su acción sea óptima y su período de control se extienda hasta por 12 a 15 semanas. Los cultivos y las malas hierbas de semilla grande sobreviven a la acción de estos herbicidas debido a que sus brotes y raíces pueden crecer a través de la zona del suelo con alta concentración de herbicida. Estos herbicidas se absorben por los brotes de los zacates y las raíces de la maleza de hoja ancha y se transportan por el xilema hacia los puntos de crecimiento. Su selectividad es fisiológica, al transformar las plantas tolerantes estos herbicidas a compuesto no tóxicos, y posicional al colocar el herbicida fuera de la zona de germinación de los cultivos. Es común que las gramíneas cultivadas con tolerancia a estos herbicidas requieran el uso de protectores en la semilla para evitar sus daños. Los daños de los inhibidores de brotes en gramíneas incluyen la distorsión de las hojas que no pueden extenderse normalmente al crecer y hojas quebradizas y de color verde oscuro. En hojas anchas se observa el arrugamiento de hojas, la inhibición de crecimiento de la nervadura central y en general la falta de desarrollo de las plántulas. Los daños a los cultivos tratados con esta clase de herbicidas se incrementan si se presentan períodos de clima frío y húmedo. Cuando se usan protectores en la semilla de los cultivos la presencia de lluvias torrenciales puede lavar el protector y promover el daño de estos herbicidas.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Dinitroanilinas

Trifluralina Treflan, Otilan Soya, algodón

Pendimetalina Prowl Maíz, soya, algodón,

arroz

Cloroacetamidas

Metolaclor Dual Maíz, soya, algodón

Acetochlor Harness, Surpass Maíz

Dimetenamida Frontier Maíz, soya, sorgo

Flufenacet Axiom Maíz

Tiocarbamatos EPTC Eptam, Eradicane Maíz

3. INHIBIDORES DE LA FOTOSÍNTESIS

Los inhibidores de la fotosíntesis pueden clasificarse en herbicidas móviles o sistémicos y herbicidas no-móviles o de contacto. Los inhibidores de la fotosíntesis con acción sistémica incluyen a las familias químicas de las triazinas, ureas, y uracilos y los de contacto a los nitrilos, benzotiadizoles y amidas. Estos herbicidas se utilizan principalmente para el control de maleza de hoja ancha, pero tienen algunos efectos sobre gramíneas. El modo de acción de los inhibidores de la fotosíntesis móviles se caracteriza por la clorosis intervenial o amarillamiento entre las nervaduras de las hojas, que se transforma en necrosis de las plantas tratadas, empezando en los márgenes de

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las hojas. En los herbicidas de contacto de esta clase se presenta clorosis, que se transforma rápidamente en necrosis del tejido tratado. Los herbicidas de contacto de esta clase se aplican en postemergencia y tienen un transporte limitado dentro de la planta, por lo que requieren un total cubrimiento de la maleza. Estos herbicidas no tienen residualidad en el suelo.

Los herbicidas sistémicos de esta clase se aplican al suelo y se transportan en las plantas por el xilema. Por lo anterior, los síntomas se manifiestan primero en las hojas más grandes y viejas que consumen más agua. Estos herbicidas no previenen la emergencia de la maleza y su acción se manifiesta hasta que las plantas desechan sus cotiledones. La residualidad en el suelo de los herbicidas móviles de esta clase es excelente y controlan a las malas hierbas por varias semanas. Sin embargo, si el pH del suelo es superior a 7.2, la textura es arenosa o el contenido de materia orgánica es pobre, se pueden presentar daños a los cultivos tratados.

El mecanismo de acción de los inhibidores de la fotosíntesis es la interrupción del flujo de electrones en el fotosistema II, que provoca la formación de radicales libres que destruyen las membranas celulares. La selectividad de los inhibidores de la fotosíntesis se basa en la capacidad de las plantas tolerantes de metabolizar estos herbicidas en compuestos no tóxicos.

FAMILIA NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL

CULTIVOS

Triazinas

Atrazina Gesaprim y otros Maíz, sorgo

Prometrina Gesagard, Caparol Soya, algodón

Metribuzina Sencor Soya, tomate

Simazina Gesatop Maíz, cítricos

Ureas

Fluometuron Cotoran Algodón

Diuron Karmex, Diurex Maíz, algodón

Linuron Afalon, Lorox Soya, papa

Uracilos

Bromacil Hyvar Cítricos

Terbacil Sinbar Caña, forrajes

Benzotiadizoles Bentazon Basagran Maíz, soya

Nitrilos Bromoxinil Brominal, Buctril Maíz, cereales

Amidas Propanil Stam Arroz

4. INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PIGMENTOS

Los inhibidores de la síntesis de pigmentos incluyen a las familias químicas: isoxazolidinonas, triazoles, isoxazoles y piridazinonas. El modo de acción de estos herbicidas es la destrucción de la clorofila en las hojas y tallos, lo que causa albinismo en las plantas susceptibles. La clorofila es necesaria para la fotosíntesis y sin ella las plantas mueren. Los inhibidores de pigmentos se absorben por las raíces y se transportan por el xilema hacia la parte aérea. El mecanismo de acción de estos herbicidas es la inhibición de la síntesis de los carotenoides, pigmentos que protegen a la clorofila de radicales

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libres en la fotosíntesis. Sin carotenoides la clorofila es destruida. Esta clase de herbicidas son usados para el control preemergente de hojas anchas y gramíneas anuales. La selectividad de los inhibidores de pigmentos es fisiológica, pues las plantas tolerantes transforman a estos herbicidas en compuestos no tóxicos. En el caso de clomazone, la aplicación de un insecticida organofosforado junto a la semilla en el suelo protege al algodón de la acción de este herbicida. Estos herbicidas persisten en el suelo y pueden causar daños a cultivos sembrados en rotación.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Isoxazolidinonas Clomazone Gamit, Command Soya, algodón

Triazoles Amitrole Amitrol Áreas industriales

Isoxazoles Isoxaflutole Balance Maíz

Piridazinonas Norflurazon Solicam, Zorial Algodón, Soya

5. INHIBIDORES DE LA SINTESIS DE LÍPIDOS

Los inhibidores de la síntesis de lípidos incluyen a las familias químicas: ariloxifenoxipropanoicos y ciclohexanodionas. Estos herbicidas actúan sólo sobre gramíneas y su modo de acción es la cesión del crecimiento, principalmente en las hojas del cogollo, que muestran clorosis y luego enrojecimiento de hojas y tallos, para posteriormente presentar necrosis. El daño de estos herbicidas se concentra en el tejido meristemático o punto de crecimiento del cogollo, el cual se necrosa y desprende con facilidad en unas dos semanas después de la aplicación. El daño a tejidos meristemáticos también se presenta en órganos vegetativos por lo que los inhibidores de lípidos son efectivos para el control de zacates perennes. El mecanismo de acción de estos herbicidas es la inhibición de la enzima Acetil Coenzima A carboxilasa (ACCasa) en la síntesis de lípidos. Los lípidos son ácidos grasos esenciales para mantener la integridad de las membranas celulares y el crecimiento de las plantas. Esta clase de herbicidas son usados principalmente para el control postemergente de zacates anuales y perennes en cultivos de hoja ancha. Sin embargo el diclofop se utiliza para el control de gramíneas en trigo y cebada. La absorción de estos herbicidas es muy rápida y después de una hora la lluvia no afecta su acción. Requieren de la adición de surfactante o aceite agrícola para incrementar su absorción por las plantas y deben aplicarse en postemergencia temprana sobre zacates en crecimiento activo. En el caso de zacates perennes, la aplicación debe realizarse antes del estado de embuche o bota. La persistencia en el suelo es limitada y no afectan a cultivos sembrados en rotación. La selectividad de estos herbicidas es fisiológica, ya que la ACCasa de las dicotiledóneas es insensible a su acción.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Ariloxifenoxipropa-

noicos

Fluazifop-P Fusilade Soya, algodón

Quizalofop-P Assure Soya, algodón

Diclofop Iloxan Trigo, cebada

Fenoxaprop Puma Trigo, arroz

Sethoxidim Poast Soya, algodón

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Ciclohexanodionas Clethodim Select Soya, algodón

Tralkoxidim Grasp Trigo, cebada

6. INHIBIDORES DE LA SINTESIS DE AMINOÁCIDOS

Existen varias familias de herbicidas que afectan la síntesis de aminoácidos, los cuales son esenciales para el desarrollo y crecimiento de las plantas. Los inhibidores de la síntesis de aminoácidos pueden dividirse en inhibidores de aminoácidos ramificados e inhibidores de aminoácidos aromáticos. El glufosinato es un herbicida que no se encuentra en las sub-clases mencionadas pero que afecta la síntesis de aminoácidos por lo que se discutirá aparte.

Inhibidores de aminoácidos ramificados. Incluyen las familias químicas: sulfonilureas, imidazolinonas y sulfonamidas. Los inhibidores de aminoácidos ramificados actúan sobre gramíneas y hojas anchas que los absorben por raíces y hojas y mueren lentamente. Los síntomas de daño de estos herbicidas incluyen: clorosis y necrosis de los meristemos o puntos de crecimiento, pérdida de la dominancia apical, inhibición de raíces secundarias y achaparramiento. En gramíneas, las hojas emergen del cogollo con arrugamiento y presentan clorosis o un aspecto traslúcido o desarrollan una coloración rojiza. En hojas anchas, las plantas presentan falta de crecimiento, nervaduras rojas y los puntos de crecimiento muertos aunque las hojas basales sigan verdes. El mecanismo de acción de estos herbicidas es la inhibición de la enzima Acetolactato sintetasa (ALS) provocando que no se sinteticen los aminoácidos valina, leucina e isoleucina, por lo que la planta no puede producir proteínas y muere. Esta clase de herbicidas son utilizados para el control de hojas anchas y gramíneas en una gran variedad de cultivos. Su selectividad es fisiológica y radica en la velocidad de detoxificación de las plantas tratadas. Su aplicación puede ser en presiembra, preemergencia o postemergencia, pues son absorbidos por hojas y raíces y transportados por el xilema y el floema, sin embargo el método de aplicación es específico para cada herbicida. Los inhibidores de aminoácidos ramificados presentan una alta residualidad en el suelo y pueden afectar a cultivos sembrados en rotación. La actividad de las sulfonilureas se incrementa en suelos con pH mayor a 7.2 y pueden causar daños al cultivo tratado. Por otra parte, la aplicación de insecticidas organofosforados dentro de 15 días a la aplicación de sulfonilureas reduce su selectividad en gramíneas cultivadas.

Inhibidores de aminoácidos aromáticos. En esta sub-clase sólo se presenta el glifosato, herbicida postemergente y no selectivo que no tiene acción en el suelo ya que se inactiva rápidamente. El glifosato es usado ampliamente para el control de maleza perenne con reproducción vegetativa, ya que al ser sistémico, se transporta a todos los órganos y provoca la muerte total de la planta. Las plantas tratadas presentan clorosis que se transforma en necrosis general, en una o dos semanas después de la aplicación. El mecanismo de acción del glifosato es la inhibición de la enzima 5-enolpiruvil-shikimato 3-fosfato sintetasa (EPSPS, por sus siglas en inglés) en el ciclo metabólico del ácido shikimico y bloquea la producción de los aminoácidos fenilalanina, tirosina y triptófano. Debido a que el glifosato es inactivado por las arcillas y la materia orgánica, es indispensable el uso de agua limpia para su aspersión. Además, la presencia de sales en el agua puede afectar su eficiencia, por lo que se sugiere agregar sulfato de amonio al agua antes de agregar el herbicida. El sulfato de amonio “atrapa” las sales disueltas en el agua e impide que se agreguen al glifosato.

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Glufosinato. El glufosinato es un herbicida no selectivo con acción postemergente sobre maleza de hoja ancha y gramíneas. Este herbicida causa clorosis que se transforma en necrosis de las plantas tratadas en dos a cuatro días. El glufosinato tiene un transporte limitado dentro de la planta y su acción es básicamente de contacto. Su mecanismo de acción es la inhibición de la enzima glutamina sintetasa en el metabolismo del nitrógeno. Al bloquear esta enzima se acumula amoniaco (NH3) en las plantas, lo que destruye membranas celulares.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Sulfonilureas

Nicosulfuron Accent, Sansón Maíz

Primisulfuron Tell, Beacon Maíz

Prosulfuron Peak Maíz y sorgo

Halosulfuron Sempra, Permit Maíz, sorgo, arroz, caña

Metsulfuron Ally, Escort Trigo, cebada

Thifensulfuron Harmony Trigo

Triasulfuron Amber Trigo

Clorimuron Classic, Assert Soya

Imidazolinonas

Imazethapir Pivot, Pursuit Soya

Imazaquin Scepter Soya

Imazethabenz Assert Trigo, cebada

Imazapir Arsenal Áreas no agrícolas

Sulfonamidas

Flumetsulam Broadstrike Soya

Cloransulam Firstrate Soya

7. DESTRUCTORES DE MEMBRANAS CELULARES

Los destructores de membranas celulares incluyen a las familias químicas: bipiridilos, difenileters y triazolinonas. Su acción principal es de contacto en postemergencia y son activados al exponerse a la luz para formar compuestos a partir del oxígeno, como el oxígeno simple (singulete), el radical libre de hidroxilo y el peróxido de hidrógeno. Estos compuestos destruyen las membranas celulares rápidamente y causan la necrosis de los tejidos. Por su mecanismo de acción esta clase de herbicidas pueden dividirse en aceptores de electrones e inhibidores de la enzima protoporfirinógeno oxidasa (PPO oxidasa). En esta clase de herbicidas pueden incluirse los herbicidas arsenicales orgánicos, pues aunque su mecanismo de acción es desconocido, se reconocen como destructores de membranas celulares y se discutirán separadamente.

Aceptores de electrones. Esta sub-clase incluye sólo a los bipiridilos, herbicidas fuertemente catiónicos o con carga positiva, que en la presencia de la luz causan la necrosis de las plantas tratadas en una a dos horas. Debido a que son fuertemente adsorbidos a las arcillas del suelo, los bipiridilos no tienen actividad en el suelo o control preemergente de maleza. El mecanismo de acción de los bipiridilos es la aceptación de electrones en el fotosistema I y la formación de compuestos de oxígeno que destruyen

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las membranas celulares. A consecuencia de que su acción es de contacto, su efecto en malas hierbas perennes se limita a la parte aérea y no se transporta a los órganos de reproducción vegetativa. Estos herbicidas se inactivan en el suelo y son muy utilizados para la eliminación de la vegetación antes o inmediatamente después de la siembra sin afectar la emergencia de los cultivos. Los bipiridilos no son selectivos, pero el paraquat puede utilizarse en cacahuate al momento de su emergencia, pues este cultivo tiene una cutícula gruesa que evita los daños de este herbicida.

Inhibidores de la enzima PPO oxidasa. En esta sub-clase se incluyen a los difenileters y triazolinonas. Estos herbicidas tienen acción foliar y en el suelo y controlan principalmente malas hierbas de hoja ancha. Actúan en forma similar a los bipiridilos pero en forma más lenta ya que requieren de dos a tres días para eliminar a la maleza. Sus síntomas de daño incluyen la clorosis y posterior necrosis. En soya es común que la aplicación de acifluorfen y fomesafen cause un moteado de puntos necróticos en las hojas, sin embargo las hojas nuevas no son dañadas y el rendimiento no se afecta. Estos herbicidas no son severamente afectados por la textura del suelo y el contenido de materia orgánica por lo que tienen actividad en el suelo. Su mecanismo de acción es la inhibición de la enzima PPO oxidasa en la biosíntesis de la clorofila lo que origina la formación de oxígeno simple que causa la destrucción de las membranas celulares.

Arsenicales orgánicos. Los herbicidas MSMA (metilarsonato monosódico) y DSMA (metilarsonato disódico) son herbicidas postemergentes de contacto utilizados para el control selectivo de algunos zacates como Digitaria sanguinalis y Paspalum dilatatum, en pasto bermuda y para el control de zacate Johnson y maleza de hoja ancha como cadillo y girasol silvestre, en algodonero. Sus síntomas son similares a otros herbicidas destructores de membranas celulares, clorosis y rápida necrosis. Sin embargo, los síntomas son observados primero en las puntas de las hojas y los puntos necróticos están rodeados de un halo rojizo. Su mecanismo de acción y selectividad se desconocen. Estos herbicidas se adsorben a las arcillas y a la materia orgánica del suelo y no tienen actividad preemergente.

FAMILIA

NOMBRE

COMÚN

NOMBRE

COMERCIAL CULTIVOS

Bipiridilos

Paraquat Gramoxone y otros Presiembra

Diquat Reglone Maleza acuática

Difenileters

Acifluorfen Blazer Soya

Oxifluorfen Goal Cebolla, col

Fomesafen Flex Soya

Lactofen Cobra Soya, algodón

Triazolinonas

Sulfentrazone Authority Soya

Carfentrazone Veloz, Aim Maíz, arroz, sorgo

Arsenicales

orgánicos

MSMA Bueno, Ansar Algodón, prados

DSMA DSMA Algodón, prados

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