En teoría, el aumento de malezas resistentes a los herbicidas y las regulaciones más estrictas que prohíben el uso de diversos productos químicos crearían un escenario ideal para un auge en la adopción de bioherbicidas en la agricultura. En realidad, el crecimiento del sector de los bioherbicidas está por debajo del de otras áreas de la biología agrícola, como los biofungicidas y los biofertilizantes, aunque existen casos de éxito notables.
El control de malezas ha sido un gran desafío para los agricultores desde los albores de la agricultura. Sin embargo, en los últimos años, el creciente número de malezas resistentes a los herbicidas tradicionales se ha convertido en una preocupación creciente. Según estimaciones recientes, se han identificado más de 500 malezas únicas resistentes a los herbicidas en todo el mundo; estas malezas han desarrollado resistencia a 21 de los 31 sitios de acción conocidos de los herbicidas y a 168 herbicidas diferentes.
Algunos creen que esta resistencia podría facilitar la adopción más amplia de bioherbicidas. A diferencia de los herbicidas sintéticos, los bioherbicidas se derivan de agentes biológicos como microbios o extractos de plantas. Suelen actuar sobre procesos vitales de la planta y representan un menor riesgo para los organismos no objetivo que los herbicidas químicos como el glifosato. Pueden derivarse de microorganismos como bacterias, virus y hongos, o de parasitoides de insectos.
Se han estudiado cientos de compuestos bioherbicidas y se han presentado decenas de solicitudes de patente en los últimos años. Si bien representan solo una pequeña parte del mercado de protección de cultivos (menos del 10% del mercado), algunos creen que la situación está empezando a cambiar gracias a las nuevas tecnologías que se están incorporando al campo de la biología agrícola, escribe Jennifer Marston en un artículo publicado en el portal AgFunderNews.
Una de las principales razones del lento crecimiento del mercado de bioherbicidas es el costo. El desafío técnico radica en desarrollar un producto que pueda competir con herbicidas de bajo costo como el glifosato. Los fabricantes de biofertilizantes, ya sean startups u otras empresas, se enfrentan al reto de crear un producto que pueda mantener este bajo precio y, al mismo tiempo, ser tan eficaz como Roundup, declaró a AgFunderNews la Dra. Pam Marron, pionera en biología agrícola y actual cofundadora y presidenta ejecutiva de Invasive Species Corporation.
La Dra. Virginia Corless, directora ejecutiva de la startup Moa Technology, está de acuerdo.
«El costo es sin duda un problema: aumentar la producción a un precio asequible para los agricultores es un desafío para toda la categoría de herbicidas biológicos. Pero el verdadero desafío es encontrar bioherbicidas que realmente funcionen eficazmente en condiciones de campo», declaró a AgFunderNews.
Corless dice que todos los herbicidas deben cumplir ciertos requisitos: controlar las malezas de manera segura, eficaz y confiable con tasas de aplicación muy bajas y en una amplia gama de condiciones agronómicas.
“Esto es bastante difícil cuando se puede optimizar una molécula, pero es aún más difícil cuando uno se limita a usar sustancias tal como se producen en la naturaleza, especialmente cuando muchas sustancias naturales que pueden controlar eficazmente las malezas también son tóxicas para los humanos o la vida silvestre”, afirma.
En 2021, la Dra. Corless se incorporó a Moa Technology, una empresa de biotecnología agrícola que, según ella, ha descubierto casi 80 nuevos mecanismos de acción en los últimos años utilizando su plataforma de análisis GALAXY. Durante este trabajo, los científicos descubrieron una clase de moléculas «potenciadoras». Si bien estas potenciadoras no poseen actividad herbicida por sí solas, pueden actuar sinérgicamente con los herbicidas, lo que potencialmente permite a los agricultores reducir su uso.
Los agricultores pueden usar dosis más bajas de herbicida en sus cultivos al mezclarlo con un potenciador, o pueden optar por usar un herbicida más un potenciador para controlar una población específica de malezas resistentes o ampliar el espectro de malezas contra las que el herbicida es eficaz. Nos entusiasma el potencial de usar potenciadores biológicos para reducir el uso de productos químicos sintéticos, explica Corless.
Por razones de propiedad intelectual, la empresa no divulga los detalles técnicos del funcionamiento de estas moléculas potenciadoras. Sin embargo, Corless sugiere que estos potenciadores biológicos podrían reducir el uso de productos químicos sintéticos en la agricultura. Moa se asoció recientemente con la empresa de servicios agrícolas Gowan para desarrollar un nuevo potenciador para un ingrediente activo específico.
«Estamos observando un gran interés por parte de potenciales socios de la industria, quienes ven una enorme oportunidad de mercado para los potenciadores», afirma Corless. Destaca las oportunidades para las empresas agroquímicas, en particular en la gestión del ciclo de vida del producto, así como los beneficios que los potenciadores pueden brindar a los agricultores y al medio ambiente.
En algunas partes del mundo, los herbicidas sintéticos como el glifosato son caros y poco prácticos. Este es el caso, por ejemplo, de muchos pequeños agricultores africanos que luchan por controlar la maleza parásita striga.
El proyecto Toothpick se lanzó en Kenia para abordar este problema e impulsar la biotecnología en el continente. El proyecto desarrolló una tecnología micoherbicida que actualmente se utiliza para combatir la estriga, un hongo que ataca cultivos importantes como el maíz, el sorgo, el arroz y la caña de azúcar, causando miles de millones de dólares en pérdidas anuales.
Como explicó Claire Baker, directora del proyecto The Toothpick, a AgFunderNews, cada planta de striga puede depositar miles de semillas diminutas en el suelo por temporada, que pueden permanecer latentes durante décadas.
«Incluso si matas una mala hierba, estará lista para volver la próxima temporada», dice Baker.
El Proyecto Palillos de Dientes utiliza Fusarium oxysporum , un patógeno fúngico presente de forma natural en el suelo. El equipo primero cultivó cepas de este patógeno, que luego transfirió a palillos de madera esterilizados. Estos «palillos» se distribuyeron posteriormente a pequeños agricultores de Kenia, quienes los mezclaron con arroz cocido, creando un inóculo vivo para sembrar en semillas de maíz.
Hace dos años, la misma cepa de hongo fue aprobada para su uso como recubrimiento de semillas, que puede aplicarse simplemente a las semillas antes de plantarlas, dice Baker: «Ahora podemos vender pequeños paquetes en minoristas agrícolas rurales, en eventos de campo y a través de distribuidores y ONG».
En abril de este año, el Fondo de Innovación Global otorgó al proyecto una subvención para expandirse más allá de Kenia a países como Nigeria y Tanzania, donde la estriga afecta a más de 20 millones de personas, afirma Baker. A largo plazo, Baker y su equipo también tienen la vista puesta en Estados Unidos: «El innovador recubrimiento de semillas es estable y asequible; esto abre la puerta al futuro en que finalmente desarrollemos un bioherbicida para su uso en los sistemas agrícolas estadounidenses».
Aunque el número de empresas emergentes que trabajan en bioherbicidas es insignificante en comparación con otras categorías de agrobiología (biocontrol de plagas, biofertilizantes), hay otros ejemplos notables.
BindBridge utiliza pegamentos moleculares (pequeñas moléculas que median las interacciones entre proteínas, uniéndolas) para identificar moléculas capaces de eliminar las malezas. MicroMGx ha desarrollado una plataforma que busca metabolitos microbianos que ayuden a controlar las malezas. El herbicida WeedOut es un nuevo polen de malezas que se aplica durante la floración, lo que previene la aparición de semillas viables y resistentes. La empresa afirma haber probado con éxito su tecnología en amaranto Palmer en EE. UU. e Israel.
Mientras tanto, el Dr. Marrone sugiere que el uso generalizado de la inteligencia artificial y las tecnologías de aprendizaje automático en la actualidad podría desempeñar un papel crucial en el surgimiento de otros conceptos de bioherbicidas: «Todas las nuevas herramientas que tenemos en aprendizaje automático, inteligencia artificial, análisis genómico y bioinformática ahorran enormes cantidades de tiempo y recursos. Esto es algo que ahora se puede aplicar a todo tipo de nuevos descubrimientos relacionados con los microbios».
Un ejemplo concreto: Micropep demostró recientemente su plataforma impulsada por inteligencia artificial, que, según afirma, acelerará el descubrimiento de nuevos métodos de biocontrol basados en micropéptidos.
El Dr. Marrone también destaca tácticas de baja tecnología que se integran fácilmente en el ámbito de la agricultura regenerativa y son populares en la UE, que tiene regulaciones mucho más estrictas sobre qué se aplica exactamente a los cultivos: “Eliminar las malezas antes de que produzcan semillas. Eliminar el banco de semillas. Las medidas de salud del suelo también pueden reducir la cantidad de malezas. Si bien los productos químicos siguen siendo predominantes en EE. UU., la experiencia europea ha aportado muchas lecciones que se pueden aplicar en el país para crear sistemas de control de malezas más sostenibles. Todos los agricultores orgánicos con los que he hablado en EE. UU. desean soluciones mejores y más asequibles”.
Fuente: AgFunderNews. Autora: Jennifer Marston.
