Conceptos básicos sobre la interacción maleza-herbicida

• Susceptibilidad: Se entiende como la sensibilidad que poseen las malezas a la acción letal de un determinado herbicida.
• Tolerancia: Es la capacidad hereditaria natural que tienen todas las poblaciones de una maleza para sobrevivir y reproducirse después del tratamiento con un herbicida (no la controla).
• Resistencia: Es la capacidad hereditaria natural de algunos biotipos dentro de una población para sobrevivir y reproducirse después del tratamiento con un herbicida que, bajo condiciones normales de empleo, controla efectivamente esa población de malezas.

Relación susceptibilidad – tolerancia

La selectividad es la respuesta diferencial de las especies de plantas a la acción de un determinado herbicida.

Factores que influyen en la selectividad

• Edad de la planta y estado de desarrollo.
• Morfología de las plantas.
• Retención del herbicida por las hojas:
  • Tipo de hoja.
  • Ángulo de inserción de las hojas.
• Profundidad de siembra / posición del herbicida en el perfil del suelo.
• Configuración molecular del herbicida.
• Dosis del herbicida.
• Formulación del herbicida.
• Condiciones ambientales.

Tipos de selectividad

Selectividad física o posicional

Aquí el principal factor que determina la selectividad es el grado de contacto entre la planta y el herbicida. Depende principalmente de:

• Morfología de las plantas.
• Estrategias de manejo de herbicidas.
• Época de aplicación.
• Forma de aplicación (con protección o banda).

Selectividad fisiológica

En este caso, la selectividad sucede por la capacidad diferencial que poseen las plantas de metabolizar los herbicidas. Puede originarse a través de:

• Translocación diferencial.
• Procesos bioquímicos.

Translocación diferencial

Conjugado, adsorbido y se traslada de un sitio a otro.

Metabolismo / conjugación diferencial

Existen dos complejos para la metabolización de compuestos tóxicos en las plantas: el citocromo P450 y la enzima glutationa-s-transferasa. Luego, el proceso de detoxificación se completa por medio de los siguientes procesos:

• Oxidación.
• Hidrólisis.
• Reducción.

Otros químicos

• Antídotos.
• Agroquímicos.

La selectividad y la selección por presión en comunidades de malezas

Al final del ciclo de aplicaciones continuas de un mismo herbicida se han “seleccionado” las malezas en el campo, quedando presente solo las plantas tolerantes en altas poblaciones (no compiten con otras especies de malezas).

Los problemas de resistencia se hacen evidentes solo cuando la población de plantas resistentes alcanza entre un 30 a un 40 % del total de plantas de una especie en particular, por lo que ya en ese momento ha sucedido una fuerte selección y el problema está en una etapa avanzada.

Razones que ayudan a la aparición de biotipos de malezas resistentes a herbicidas

Maleza

• Frecuencia inicial de individuos resistentes dentro de la población.
• Riqueza y composición del banco de semillas del suelo.
• Hipersensibilidad de las malezas a los herbicidas.
• Características reproductivas de la especie.

Herbicidas

• Continuidad en el uso de herbicidas (falta de programas de rotación).
• Alta residualidad de la acción herbicida.
• Alta especificidad en el mecanismo de acción.
• Fallas continuas en la dosificación del herbicida.

Mecanismos de resistencia a herbicidas en plantas

• Resistencia por alteración o sobreproducción del sitio de acción del herbicida en la planta: En este caso lo más común es que suceda una modificación en uno o más aminoácidos de la enzima que es afectada por el herbicida. Este cambio en la enzima impide su interacción con el herbicida, por lo que no se manifiesta el mecanismo de acción del mismo.
• Resistencia por diferencias en la absorción, translocación o compartamentalización de herbicidas: En estos mecanismos de resistencia las plantas han desarrollado cambios en procesos fisiológicos y metabólicos de manera de evitar que el herbicida alcance su sitio de acción.
• Resistencia por aumento en la tasa de metabolización de los herbicidas: Algunas plantas han aumentado esa capacidad para metabolizar los herbicidas como mecanismo de resistencia a los herbicidas. Una característica de este mecanismo es que puede funcionar para diferentes herbicidas y de forma simultánea, ya que es poco específico; esto puede originar resistencias múltiples.

Conceptos básicos

• Resistencia cruzada: Es cuando un biotipo de una especie es resistente a dos o más herbicidas como consecuencia de un mismo mecanismo de resistencia.
• Resistencia múltiple: Es la resistencia a herbicidas con diferentes mecanismos de acción como consecuencia del desarrollo de más de un mecanismo de resistencia.

Resistencia a herbicidas en las plantas por aumento en la tasa de metabolización

Puede suceder, básicamente, gracias a dos tipos de enzimas:

• Enzimas específicas: como descarboxilasas, desaminasas, oxidasas o hidrolasas específicas. Como ejemplo de estas enzimas tenemos la arilacilamidasa, una enzima específica que interviene en la degradación del propanil en plantas tolerantes o resistentes.
• Enzimas inespecíficas: que son capaces de actuar sobre un gran número de sustratos, como el citocromo P450 o la glutationa-S-transferasa.

¿Qué es el citocromo P450?

El citocromo P450 es un conjunto de enzimas que funcionan como mono-oxigenasas; ellas utilizan electrones del NADPH para activar el oxígeno y reaccionar con sustratos hidrofóbicos y producir metabolitos más hidrofílicos.

¿Qué es la glutationa-S-transferasa?

Es un conjunto de enzimas que catalizan el enlace del grupo reactivo thiol de la cisteína de la glutationa con sustratos hidrofóbicos y electrofílicos. La glutationa (GS) o glutatión es un tripéptido que está presente en el citoplasma de las células de todos los organismos, principalmente en su forma reducida (GSH).

Mecanismos de acción de herbicidas

• Inhibición de la fotosíntesis a nivel del fotosistema II.
• Secuestradores de electrones a nivel del fotosistema I.
• Inhibición de la glutamina sintetasa.
• Inhibición del transporte de auxinas.
• Inhibición de la de la síntesis de celulosa.

Conclusiones

1. El problema de la resistencia de malezas a herbicidas debe ser atendido, ya que va en aumento.
2. Es necesario conocer a fondo los mecanismos de resistencia y los mecanismos de acción de los herbicidas para poder enfrentar el problema de resistencia.
3. El adecuado uso de herbicidas y su combinación con métodos no químicos es fundamental.
4. El aumento de los casos de resistencias múltiples debe ser estudiado más a fondo.

Mecanismos de resistencia más comunes

1. Modificación de la enzima “blanco” del herbicida.
2. Aumento en la capacidad de detoxificación del herbicida.
3. Alteración en la capacidad de absorción de los herbicidas por la planta.
4. Modificación en los patrones translocación de los herbicidas en la planta.
5. Compartamentalización diferencial de los herbicidas.

Medidas para evitar la aparición de malezas resistentes a herbicidas

1. Evaluar constantemente las poblaciones de malezas en los campos cultivados.
2. Rotar formas de control.
3. Rotar herbicidas con mecanismos de acción diferentes.
4. Rotar cultivos.
5. Eliminar “manchones” de malezas no controladas.
6. Dejar épocas de descanso del suelo.

La aparición de casos de resistencia a los herbicidas es una indicación de un exceso de dependencia de los herbicidas dentro de un sistema particular de producción. Tanto los países desarrollados como los países en desarrollo no están excluidos de la tendencia actual de la dependencia de los herbicidas, y han ocurrido en cultivos donde hay explotaciones comerciales y pequeños agricultores que han utilizado un solo herbicida o modo de acción como la principal herramienta para eliminar una maleza específica, haciendo que la maleza presente confiera resistencia a los herbicidas. La respuesta inmediata es cambiar el herbicida por uno diferente, pero aún activo sobre esa población de malezas.