Los herbicidas fueron promocionados como productos químicos «milagrosos» cuando cambiaron las prácticas agrícolas para siempre a fines de la década de 1940, pero los investigadores ahora están desesperados por encontrar una forma más sostenible, respetuosa con el suelo y no tóxica de combatir las malas hierbas y al mismo tiempo promover el crecimiento de los cultivos. Ahora, investigadores de China creen haber logrado un gran avance que podría dar a los cultivos de trigo un futuro ecológico.
El equipo de la Universidad Agrícola de Huazhong ha desarrollado nuevas comunidades microbianas sintéticas cultivadas en laboratorio, también conocidas como SynComs, que esencialmente actúan como un microbioma microscópico para eliminar una maleza y al mismo tiempo mejorar la salud y el crecimiento del cultivo. Derivado de bacterias aisladas de las rizosferas de malezas o trigo, un SynCom en particular resultó muy prometedor para ayudar a la industria a reducir el uso de herbicidas.
En un estudio comparativo realizado en un invernadero de cuatro SynComs (C1, C2, C3 y C4), C4 alcanzó la cima de su clase, apuntando a los agentes agresivos y dañinos. Falaris menor maleza que plaga los cultivos de trigo, al tiempo que mejora la salud y el crecimiento del grano.
«Todos los SynCom mejoraron el crecimiento del trigo, lo que se manifestó en mayores valores de Desarrollo de Análisis de Plantas del Suelo (SPAD) y biomasa fresca», señaló el equipo. “Al mismo tiempo, SynCom C4 redujo eficazmente los valores SPAD y la biomasa fresca de la maleza infestante, Falaris menorcuando se combina con dosis bajas de herbicida Axial”.
Animados por estos resultados, los investigadores llevaron a cabo una prueba de campo a gran escala, en un área que había sufrido graves P. menor Infestaciones en años consecutivos. Experimentaron con diferentes dosis de Axial (25%, 50%, 75% y 100%) y descubrieron una zona de ricitos de oro que podría conducir potencialmente a una reducción significativa de los productos químicos utilizados en este cultivo básico.
«La combinación de C4 con 50% y 75% de Axial mejoró significativamente el crecimiento del trigo al mitigar los efectos secundarios del herbicida en el trigo», señalaron los investigadores. “La infestación de malezas redujo el rendimiento de grano en un 16% y un 25% con la dosis de 50% y 75% de Axial, respectivamente. La combinación de Axial con C4 rescató hasta un 22% de la pérdida de rendimiento de grano bajo malezas infestadas en comparación con Axial solo.
«Nuestros hallazgos sugirieron que la combinación de herbicidas con SynComs exhibió efectos sinérgicos para controlar Falaris menor y promover el crecimiento del trigo, de modo que dicha combinación proporcione una estrategia de control de malezas sostenible y ecológica».
Los herbicidas han aportado lo bueno y lo malo desde su comercialización, en la que cientos de compuestos sintetizados se utilizaron ampliamente en la agricultura intensiva, aumentando los rendimientos y reduciendo el trabajo manual. Pero si bien se ha dependido en gran medida de ellos para controlar las plantas que destruyen los cultivos y cuentan con propiedades que estimulan el crecimiento, su toxicidad para los humanos quedó sorprendentemente clara después de que el ejército estadounidense utilizó la mezcla de herbicidas más conocida como Agente Naranja (además de Púrpura, Azul, Rosa, Verde y Blanco) para defoliar árboles y destruir vegetación y cultivos durante la Guerra de Vietnam. Fue prohibido en Estados Unidos en 1971 (un año antes que el pesticida tóxico diclorodifeniltricloroetano o DDT).
Si bien el uso de herbicidas en Estados Unidos está fuertemente regulado, su uso tiene graves efectos colaterales. Al igual que la importancia del microbioma del intestino humano para la salud general, la población microbiana del suelo es esencial para la vida que sustenta. Los herbicidas reducen la materia orgánica que hace circular los nutrientes a través del suelo, degradando este microbioma único y reduciendo el rendimiento de los cultivos. Esto, a su vez, puede provocar un aumento de los productos químicos utilizados para promover el crecimiento.
Sin embargo, Los SynComs también enfrentan sus propios desafíos, como enfrentar especies competitivas en el suelo cuando se liberan en un entorno natural. Los microbios sintéticos también pueden cambiar con el tiempo debido a la evolución y la transferencia horizontal de genes. (El uso de herbicidas también ha dado lugar a que las plantas desarrollen mecanismos para resistir ataques químicos repetidos).
En este estudio, los científicos descubrieron que el C4 mejoraba significativamente el crecimiento del trigo, incluso sin Axial en la mezcla. Es un avance prometedor en un campo de investigación que incluye nuevos tipos de «herbicidas», como el que se a base de azúcarotro que tiene provienen de un antibiótico ‘fallido’e incluso espuma a base de plantas.
“C4 exhibió funciones duales deseables de P. menor control y promoción del crecimiento del trigo en condiciones de campo cuando se usa incluso junto con dosis bajas de herbicida”, señalaron los investigadores. «Por lo tanto, se espera que la integración de SynComs y herbicidas en dosis bajas sea una estrategia de control de malezas sostenible y ecológica».
El estudio fue publicado en la revista Cartas de ecología del suelo.
Fuente: Universidad Agrícola de Huazhong a través de Prensa de educación superior