En respuesta a las quejas de algunos productores sobre los daños causados al maíz por los herbicidas de mesotriona, los científicos chinos llevaron a cabo su propia investigación para establecer los detalles.
El maíz es fundamental para la producción de alimentos de China y el desmalezado con herbicidas es un insumo agrícola necesario.
Las malezas no sólo compiten con el maíz por agua, nutrientes y luz solar, sino que también aumentan la propagación de plagas y enfermedades, lo que afecta gravemente los rendimientos del maíz.
A medida que los herbicidas continúan mejorando, el control químico de malezas se ha convertido en el método preferido de control de malezas en los campos de maíz y ha hecho contribuciones significativas a la agricultura y la producción de alimentos.
La clase de herbicidas p-hidroxifenilpiruvato dioxigenasa (HPPD) es un herbicida representativo. La mesotriona es un herbicida inhibidor de HPPD registrado y comercializado por Syngenta en 2001 y lanzado en el noreste de China en 2006.
Este herbicida se ha convertido en uno de los herbicidas más populares en los campos de maíz debido a beneficios como dosis bajas, bajos residuos en el suelo y seguridad para cultivos posteriores. Su aplicación generalizada ha marcado el comienzo de una nueva era de control seguro de malezas post-emergentes en los campos de maíz de China. Sin embargo, se han informado repetidamente problemas graves con daños causados por medicamentos al maíz por el uso incorrecto o excesivo de estos herbicidas. En este sentido, un equipo de investigadores de la Facultad de Agronomía de la Universidad Agrícola de Shenyang aclaró las particularidades del uso de mesotriona en el maíz, teniendo en cuenta las variedades en la producción en el campo.
HPPD es una enzima clave en el metabolismo de la tirosina en las plantas. La tirosina aminotransferasa (TAT) convierte la tirosina en ácido p-hidroxifenilpirúvico (HPPA) y, con la participación de oxígeno, la HPPD puede catalizar la conversión de HPPA en HGA (homogentizado). En las plantas, el HGA se puede convertir en plastoquinona y tocoferol.
La plastoquinona es un cofactor clave en la fotosíntesis de las plantas, que puede promover la síntesis de carotenoides y otros carotenoides en las plantas. Al inhibir la HPPD, la mesotriona conduce al bloqueo del metabolismo normal de la tirosina, a la interrupción de la síntesis de plastoquinona y a la inhibición de la biosíntesis de carotenoides. Hace que las hojas de las plantas pierdan su coloración verde, se vuelvan blancas o incluso se marchiten y mueran. Las células de las hojas de las plantas sufren cambios fisiológicos y bioquímicos complejos durante el marchitamiento de las hojas, como la pérdida de la función del sistema fotosintético, el enverdecimiento de los cloroplastos, la pérdida de función y la descomposición.
Los tocoferoles son importantes sustancias antioxidantes en las plantas, que pueden mejorar eficazmente la resistencia de las plantas al estrés. El tratamiento con mesotriona provoca una disminución del contenido de tocoferol en las plantas, acumulación de especies reactivas de oxígeno celular, daño oxidativo a proteínas y lípidos y deterioro de la integridad de la membrana celular.
La mesotriona es selectiva para los cultivos de maíz y su selectividad por el maíz depende de una absorción más lenta y un metabolismo más rápido. Actualmente hay mucha investigación sobre los efectos de estrés de los herbicidas post-emergentes en el maíz convencional, pero hay menos investigación sobre la mesotriona, especialmente en diferentes tipos de cultivos, y las razones fisiológicas de sus diferencias en la tolerancia no están claras y deben ser analizadas. explorado.
En este experimento, se utilizaron cuatro tipos diferentes de variedades de maíz como objetos de investigación: ZD958 (Zhengdan958, maíz regular), SN3 (Shennuo3, maíz ceroso), ST6 (Shentian6, maíz súper dulce) y POP16 (Shenbao16, maíz para palomitas de maíz). .
Al comparar las actividades de las enzimas fotosintéticas y antioxidantes y otros resultados posteriores al tratamiento de cuatro cultivares diferentes, los investigadores analizaron las diferencias en la respuesta fisiológica de diferentes cultivares de maíz a la mesotriona (MET) para proporcionar orientación técnica para el uso racional de este herbicida postemergente.
“En este estudio, encontramos que el contenido de carotenoides de diferentes variedades de maíz respondía de manera diferente al MET. Después del tratamiento con MET, el contenido de carotenoides de ZD958 inicialmente disminuyó y luego aumentó, mientras que el contenido de carotenoides de los otros tres cultivares continuó disminuyendo. El día 9 después del tratamiento, el contenido de carotenoides de ZD958 fue significativamente mayor que el de los otros tres cultivares, y el contenido de carotenoides de POP16 fue significativamente menor que el de los otros tres cultivares. Los cambios en el contenido de clorofila y carotenoides fueron consistentes en los cuatro cultivares y, por lo tanto, las respuestas fotosintéticas de diferentes cultivares de maíz al MET variaron. En este y otros parámetros, las respuestas a MET variaron entre los cultivares de maíz, siendo ZD958 el más resistente, seguido de SN3 y ST6, y POP16 el más sensible. Después del tratamiento con mesotriona, los parámetros fotosintéticos, los parámetros de fluorescencia, el contenido de clorofila, las enzimas de síntesis de pigmentos fotosintéticos y las actividades de las enzimas protectoras antioxidantes en el maíz convencional fueron significativamente mayores que en las variedades de maíz especiales. Esta información vale la pena conocer, especialmente para los productores de palomitas de maíz”, concluyeron los autores del trabajo.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Shufeng Sun, Liru Wang, Shuang Wang, Na Yu, Xuemei Zhong), publicado en la revista Agronomy 2024 en el portal www.mdpi.com.
