Matemáticas vs superhierbas


Científicos alemanes desarrollaron un modelo matemático de la dinámica de la población y la evolución de la resistencia a los herbicidas en malezas perennes.


Las malas hierbas siempre han sido un gran problema para los cultivadores. Compiten con los cultivos por la luz, el agua y los nutrientes, y ahora están desarrollando activamente resistencia a los herbicidas.

La introducción de los herbicidas en la segunda mitad del siglo pasado supuso un gran avance en el control de malas hierbas en la agricultura convencional. Los herbicidas pueden eliminar eficazmente la vegetación no deseada con bajos costos de mano de obra, eliminando la tediosa limpieza manual.

Sin embargo, a lo largo de los años, algunos tipos de malas hierbas han desarrollado resistencia a varios herbicidas, 

La resistencia a los herbicidas ocurre espontáneamente, con casos de resistencia a herbicidas reportados hoy en poblaciones de malezas que nunca antes habían sido tratadas con herbicidas. Tan pronto como aparecen algunas supermalezas que no están sujetas a la acción de la agroquímica, su participación en la población aumenta rápidamente. 

Las malas hierbas perennes son un problema particular, pueden reproducirse tanto sexualmente a través de semillas como vegetativamente a través de rizomas subterráneos. Además, las semillas de las malas hierbas perennes permanecen viables en el suelo durante mucho tiempo, desde donde, cuando se elevan a la superficie, se reproduce un nuevo ejército de malas hierbas a partir de semillas latentes. 

Los modelos matemáticos modernos son extremadamente útiles para predecir la dinámica de la población y la evolución de la resistencia de las malas hierbas. Sin embargo, la mayoría de los modelos solo analizan las anuales porque el ciclo de vida de las perennes es muy complejo.

Investigadores del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva y la Universidad Julius-Maximilian de Würzburg, junto con la profesora de biología de la Universidad de Würzburg, Chaitanya S. Gokhale, han desarrollado un modelo matemático de la dinámica de población y evolución de la resistencia a herbicidas en malezas perennes que permite realizar predicciones para ser hecho para una mala hierba específica. El estudio se publica en la revista Nature Plants.

El modelo creado permite predecir la dinámica de la población y la evolución de la resistencia a los herbicidas, por ejemplo, en el sorgo Allep (también conocido como hierba Jones). Esta gramínea perenne se cultiva como forraje para el ganado en algunas regiones y figura como maleza invasora en otras. 

Las simulaciones por computadora nos permitieron evaluar el impacto de los tratamientos con herbicidas en función del ciclo de vida de las malezas, su mejor combinación para prevenir la resistencia y las combinaciones adecuadas de productos. 

El modelado ha demostrado que las combinaciones de varios herbicidas con diferentes modos de acción claramente superan la rotación de cultivos y los agroquímicos con el mismo modo de acción, y la labranza también tiene un buen efecto. 

El modelo desarrollado contribuye a una mejor comprensión de la aparición y propagación de la resistencia a los herbicidas en las poblaciones de malas hierbas. Por lo tanto, el estudio ayudará a formular estrategias de control individuales contra diferentes supermalezas. 

(Fuente e imagen: Julius-Maximilians-Universität Würzburg).