AGROBIOTECNOLOGIA CURSO 2015 -

Control de malezas y resistencia a herbicidas Emiliano Altieri Departamento de Biotecnología NIDERA S.A Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires

Sumario Desafíos para la agricultura Malezas y su control Herbicidas Aplicaciones biotecnológicas al control de malezas - Resistencia a glifosato - Resistencia a glufosinato - Resistencia a inhibidores de la acetolactato sintetasa - Inhibidores de la fotosíntesis - Otras resistencias metabólicas

Consideraciones sobre el uso de cultivos / herbicidas

Agrobiotecnología Aplicaciones de la biotecnología al control de malezas

Referencias

Desafíos

Agrobiotecnología Aplicaciones de la biotecnología al control de malezas

Resistencia vs tolerancia • Resistencia y tolerancia a herbicidas utilizados indistintamente en la literatura científica. • Comité de plantas resistentes a herbicidas ( Herbicide Resistant Plant Committee,http://www.hracglobal.com/): • Resistencia: capacidad heredable de una población para sobrevivir y reproducirse luego de la exposición repetida a una dosis de herbicida normalmente letal para el tipo silvestre. Puede ser inducida por técnicas tales como la ingeniería genética o la selección de variantes somaclonales o por mutagénesis. • Tolerancia: capacidad intrínseca de una especie para sobrevivir y reproducirse luego del tratamiento con un herbicida. Supone que no hubo un mecanismo de selección o inducción de la tolerancia ya que la especie es naturalmente tolerante al herbicida.

Fuente: Weed Technology Volumen 12, número 4 (octubre –diciembre) 1998- p. 789.

Malezas

Agrobiotecnología Aplicaciones de la biotecnología al control de malezas

Aparición de malezas resistentes a herbicidas

http://weedscience.org/graphs/geochart.aspx

• Concepto:

Malezas

- Plantas que crecen en un cultivo y que no corresponden a la especie o al genotipo cultivado.

• Importancia:

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- Están siempre presentes. - Compiten con el cultivo por luz, agua, nutrientes y espacio. - pueden ser reservorio de enfermedades y plagas. - Secretan sustancias alelotóxicas (alelopatía). - Producen pérdidas de rendimiento. - Pueden ser reservorios de plagas y enfermedades. - Producen pérdidas económicas en la comercialización.

Es crítico conocer la naturaleza y el repertorio de las malezas que afectan a un cultivo

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Cultivo de soja con (izquierda) y sin (derecha) malezas

Malezas Malezas en lote de girasol convencional

Rama negra (Conyza bonaeriensis) resistente a glifosato en el cultivo de soja

Ejemplos de daño causado por malezas durante todo el ciclo de cultivo de soja en Argentina: Especie

Densidad

Yuyo colorado (Amaranthus quitensis) Chamico (Datura ferox) Quínoa (Chenopodium album) Gramímeas anuales Sorgo de Alepo (Sorgum halepense)

1 planta/m2 1 planta/m2 1 planta/m2 500 plantas/m2 20-24 vástagos/m2

(*): % reducción de rendimiento

Daño (*) 23 29 35 50-75 89

Weedscience.com

Hay actualmente 471 casos únicos (especies por sitios de acción) de malezas resistentes a herbicidas en el mundo. Las malezas han desarrollado resistencia a 23 de los 26 sitios de acción de herbicidas conocidos y a 160 diferentes herbicidas y han sido reportadas en 86 cultivos de 66 países.

Weedscience.com Hay una gran base de datos de malezas resistentes clasificadas por países, herbicidas, sitios de acción, especie, cultivo…

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Monitoreo de malezas resistentes

Dato seguro: resistencia observada en diversas aplicaciones Sospecha de tolerancia

Control de malezas

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Historia del control de malezas

Fuente: F. L. Timmons, Weed Science (2005)

Evolución en el control de malezas

manual

mecánico

Mecánico + químico

Siglo XVII

2,4 D (40’)

MIM (Manejo integrado de químico malezas)

Cultivos transgénicos (90’)

Malezas resistentes (hoy)

Patente de un arado por Thomas Jefferson (1794) http://inventors.about.com/library/inventors/bljefferson.htm

1996: introducción del primer cultivo RG y aparición de la primer maleza RG

Control de malezas

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• Manual - Fue la primera técnica empleada en la historia de la agricultura. - Muchas veces la similitud morfológica de las malezas con el cultivo, no permite hacer el control temprano de las mismas. - No es compatible con el cultivo de grandes superficies. - No es compatible con las sociedades modernas ya que requiere disponer de mucha mano de obra.

FAO .org

• Mecánico

Control de malezas

-Consiste en el uso de herramientas arrastradas por un tractor (rastras, rastras rotativas, escardillos). -Tiene alto costo energético. - Causa problemas de erosión hídrica o eólica, compactación del suelo y pérdida de humedad.

•Químico - Consiste en el uso de herbicidas. - A diferencia de los otros métodos permite el control temprano de malezas, lo que evita la alelopatía. Control químico: aplicación de herbicida para la preparación del terreno para la siembra directa (pre-siembra) o durante el ciclo del cultivo (postemergencia) Agrobiotecnología Aplicaciones de la biotecnología al control de malezas

Análisis de los “costos” por malezas en el cultivo de soja en Argentina

100 % más en el costo por herbicida SMD: sin malezas difíciles CMD: con malezas difíciles

Fuente: REM

Caso de Maíz guacho RR dentro de un lote de soja RR

Con el surgimiento del maíz RR también aparece el problema del maíz voluntario en lotes de soja RR

Fuente: Papa, 2012

El problema de las malezas resistentes a herbicidas viene siendo noticia hace tiempo.... Suplemento Campo de La Nación del 21 de Septiembre de 2013

Biotipos resistentes a herbicidas Amaranthus palmeri: resistente a inhibidores de Ahas (2013) Red de conocimiento en malezas resistentes (http://www.aapresid.org.ar/rem/que-es/)

Y sigue siendo noticia en la actualidad….. Suplemento Rural , Clarín del 11 de Septiembre de 2015

Suplemento Rural , Clarín del 3 de Septiembre de 2016

Aunque a partir de las dificultades surgen también oportunidades de negocios…..

Herbicidas

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Herbicidas Los herbicidas son productos que forman parte de los denominados pesticidas: La FAO (Food and Agriculture Organization) definió pesticidas como: Cualquier sustancia o mezcla de sustancias destinada a prevenir, destruir o controlar cualquier peste (plaga) , incluyendo vectores de humanos o enfermedades de animales, especies no deseadas de plantas o animales que causan daño o interfieren durante la producción, procesamiento, almacenamiento, transporte comercialización de alimento, commodities (granos) provenientes de la agricultura, madera o productos de madera, alimentos para animales o sustancias que puedan ser administradas a animales para el control de insectos, arácnidos u otras pestes en o sobre su cuerpo. El término incluye sustancias destinadas al uso como reguladores de crecimientos de plantas, defoliantes, desecantes o agentes para reducir frutos o prevenir la caída de frutos. También usadas como sustancias aplicadas a cultivos ya sea antes o después de la cosecha para proteger el grano del deterioro durante el almacenamiento o transporte. Agrobiotecnología Aplicaciones de la biotecnología al control de malezas

Generalmente el término pesticida está asociado sólo a los insecticidas

Herbicidas

• Definiciones: - Son compuestos orgánicos, generalmente sintéticos, cuyas propiedades fisicoquímicas (masa molecular