Ha pasado un cuarto de siglo desde que el maíz y la soja fueron diseñados para resistir las neblinas fulminantes del herbicida glifosato.
por Lauren Quinn, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Inicialmente anunciados como una «solución milagrosa» para el control de malezas, los cultivos modificados y su compañero herbicida fueron adoptados rápida y ampliamente en las regiones productoras de maíz y soja de América del Norte. Sin embargo, en los años siguientes, las malas hierbas que se pretendía erradicar silenciosamente fomentaron una rebelión.
Un nuevo estudio PNAS Nexus dirigido por científicos del Servicio de Investigación Agrícola del USDA (USDA-ARS) y la Universidad de Illinois Urbana-Champaign analiza retrospectivamente la eficacia del glifosato después de que se comercializaran los cultivos modificados.
Al recopilar datos de ensayos anuales de evaluación de herbicidas en universidades con concesión de tierras en los EE. UU. y Canadá, los investigadores muestran una disminución rápida y significativa en el control del glifosato para las siete principales especies de malezas que examinaron.
«Nuestro análisis representa una de las medidas acumulativas más grandes de cómo las comunidades de malezas se han adaptado a las tácticas simplificadas de manejo de malezas adoptadas a una escala sin precedentes en toda América del Norte», dijo Chris Landau, investigador postdoctoral del USDA-ARS y primer autor del artículo.
Aunque el glifosato proporcionó un control superior de las malezas en los primeros años, la mayoría de las malezas en el conjunto de datos mostraron signos de adaptación al químico en sólo dos o tres años. En una década, las malezas respondían hasta un 31,6% menos al glifosato, con nuevas disminuciones lineales a medida que pasaba el tiempo.
«La naturaleza hizo exactamente lo que estábamos tratando de ayudar a la gente a evitar: se adaptó», dijo el coautor Aaron Hager, profesor y especialista en Extensión del Departamento de Ciencias de Cultivos y Extensión de Illinois, parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales. (ACES) en la U. de I.
Además de la pérdida de control , la eficacia del glifosato se volvió más variable con el tiempo.
«Cuando se adoptaron por primera vez los cultivos tolerantes al glifosato, el control de malezas era alto en todos los ambientes; sin embargo, año tras año el rendimiento del glifosato se volvió menos consistente», dijo el coautor Marty Williams, ecólogo del USDA-ARS y profesor afiliado de ciencias de cultivos. . «Por ejemplo, el glifosato proporcionó casi el 100% de control de una determinada especie en la mayoría de las parcelas a mediados de la década de 1990. Pero con el tiempo, el control aceptable de malezas se volvió más raro, deteriorándose a menudo por debajo del 50%, 30% y peor».
Estos patrones se derivaron de ensayos anuales de evaluación de herbicidas realizados en universidades con concesión de tierras, generalmente en conjunto con sus respectivos servicios de Extensión. Estos ensayos cuidadosamente gestionados prueban herbicidas nuevos y existentes contra numerosas especies de malezas comunes y problemáticas. La mayoría de las universidades con concesión de tierras realizan múltiples ensayos de evaluación de herbicidas en todo el estado cada año, y algunos funcionan continuamente desde la década de 1970.
Hace un par de años, Landau, Hager y Williams extrajeron datos históricos de ensayos de evaluación de herbicidas de la U. de I. para observar el efecto del cambio climático en el control de malezas en los campos de maíz y soja de Illinois. Cuando decidieron observar la historia del herbicida más utilizado en el país, el equipo supo que sería más poderoso acceder a datos más allá de Illinois. En cooperación con 24 instituciones de toda América del Norte, Landau compiló una base de datos masiva que representa casi 8 millones de observaciones entre 1996 y 2021.
Para el estudio actual, Landau redujo los datos a campos que probaron el glifosato anualmente, solo o en combinación con un herbicida de preemergencia. También redujo las malezas objetivo a siete actores principales: ambrosía anual y gigante, hierba de caballo, cuarto de cordero, amaranto Palmer, hoja de terciopelo y cáñamo acuático. Al final, el conjunto de datos representó datos de ensayos de 11 instituciones.
Después de documentar los patrones de control y variabilidad del glifosato a lo largo del tiempo, Landau volvió a realizar el análisis de las parcelas en las que se había aplicado un herbicida de preemergencia antes del glifosato. Los resultados fueron sorprendentemente diferentes.
«Agregar un herbicida de preemergencia eficaz contra las especies de malezas objetivo mejoró significativamente el control y redujo la variabilidad del glifosato con el tiempo», dijo Landau. «Lo máximo que vimos para cualquier especie de maleza fue una pérdida de control del 4,4% por década, en comparación con una pérdida del 31,6% solo para el glifosato».
A Hager no le sorprende. Junto con varios colegas de la U. de I., ha estado advirtiendo contra la dependencia de una sola química durante 15 años. Su recomendación de 2008 destinada a evitar la resistencia al glifosato incluía orientación para utilizar un herbicida de preemergencia en su dosis máxima. Lejos de ser una práctica común en ese momento, la recomendación fue en gran medida ignorada.
«Habiendo visto ya la pérdida de control con los inhibidores de ALS y PPO [otras clases de herbicidas], finalmente llegamos al punto en el que sentimos que era necesario presentar algunas recomendaciones muy específicas para el glifosato. Porque si no lo hacíamos, Tenía una idea bastante clara de dónde iba a terminar esto», dijo Hager. «Y, lamentablemente, teníamos razón».
El conjunto de datos sobre el glifosato sólo puede mostrar patrones, no explicaciones. Si bien la resistencia a los herbicidas podría ser la culpable (el problema se ha convertido en un problema importante en las malezas agrícolas en las últimas décadas), no es la única razón por la que el glifosato puede haber perdido su control.
Landau señaló que dos especies que rastreó en el análisis (la hoja de terciopelo y el cuarto de cordero) aún no han tenido un caso confirmado de resistencia al glifosato en ninguna parte del mundo. Sin embargo, ambas siguieron las mismas tendencias que las especies resistentes al glifosato en el conjunto de datos. Dijo que la presión de los herbicidas (o los cambios climáticos simultáneos) durante los últimos 25 años pueden haber seleccionado una mayor superficie foliar o una emergencia más temprana, lo que podría ayudar a las malezas a sobrevivir al glifosato.
Independientemente del mecanismo, el patrón es claro: no existen soluciones mágicas para el control de malezas. Los investigadores instan a la diversificación de las sustancias químicas, incluidos los productos de aplicación foliar y al suelo; patrones de rotación de cultivos; y controles mecánicos.
¿Y si en el futuro se comercializa otra solución milagrosa? Hager dice que la historia del glifosato debería servir como advertencia.
«Imaginemos que una empresa dice que tiene la próxima solución milagrosa. Disfrutará de una enorme participación de mercado casi instantáneamente. Pero debe venir con un plan de administración para preservar mejor esa química con el tiempo», dijo. «¿Por qué pensaríamos que la naturaleza se comportaría de manera diferente? No es así».
Más información: Christopher Landau et al, La solución milagrosa que no lo fue: adaptaciones agronómicas rápidas de malezas al glifosato en América del Norte, PNAS Nexus (2023). DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad338
