Sección: 16º symposium internacional sobre la problemática actual de las resistencias en cultivos mediterráneos
Abstract: Uno de los problemas actuales más importantes en el control de malas hierbas lo constituye la presencia de biotipos resistentes a herbicidas. Este hecho ha empezado a ser especialmente preocupante en Papaver rhoeas una de las principales especies infestantes de los cereales de invierno. La presencia de biotipos resistentes a los herbicidas tradicionales utilizados para su control (2,4-D y tribenurón metil) deviene un hecho cada vez más frecuente en las áreas cerealistas del NE de España. En el presente trabajo se analiza la eficacia de estrategias de control integrado de biotipos resistentes de dicha especie. Las estrategias estudiadas se centran en el uso de herbicidas alternativos, en la realización de distintos tipos de labores del suelo y en el establecimiento de diferentes sistemas de cultivo (incorporando distintos tipos de rotación y barbecho). A partir de las diferentes estrategias estudiadas se recomienda, en situaciones de monocultivo, la utilización de herbicidas alternativos especialmente aplicados en preemergencia y retrasar la fecha de siembra. El pase de una grada de púas puede resultar también un método de control alternativo, si bien depende de un mayor oportunismo en el momento de su realización. La incorporación de un año de barbecho y su manejo mediante métodos tanto químicos como culturales, permite también, a corto-medio plazo, una reducción significativa de la población.
La resistencia a herbicidas en Papaver rhoeas
Los primeros casos detectados de resistencia a herbicidas en P. rhoeas en nuestro país corresponden a poblaciones de Cataluña (TABERNER et al., 1992) a partir de información aportada por parte de ciertos agricultores, aplicadores y distribuidores de agroquímicos. Estas impresiones fueron posteriormente confirmadas al verificar la existencia de resistencia a 2,4-D (CLAUDE et al., 1998).
La resistencia a ese herbicida, sin embargo, ya había sido detectada anteriormente en otras especies y países, siendo en la actualidad, más de 20 las especies con capacidad de resistencia a las auxinas sintéticas (HEAP, 2005). En P. rhoeas, a su vez, se ha detectado resistencia a tribenurón-metil, resistencia ya conocida y más frecuente en otras especies. La población detectada en Cataluña resistente a 2,4-D, constituyó también el primer caso de resistencia a tribenurón metil (CLAUDE et al., 1998). Otros casos posteriores de resistencia a este herbicida han sido confirmados en Navarra (TIEBAS et al., 2001) así como también en Italia y Grecia (HEAP, 2005). A partir de prospecciones realizadas por la zona norte del territorio español, y tras ensayos de laboratorio, se ha confirmado la presencia de poblaciones de P. rhoeas resistentes a 2,4-D y/o a tribenurón-metil en las provincias de Barcelona, Lleida, Huesca, Zaragoza, Navarra, la Rioja y Burgos (TABERNER et al., 2001, CIRUJEDA, 2001)
El continuo uso y dependencia por las materias químicas no sólo ha excluido ?al menos en países desarrollados- cualquier otro método de control de las malas hierbas, sino que a su vez, ha venido dejando olvidado en un segundo plano, el potente papel que, como proceso evolutivo, ejerce en favor del desarrollo de resistencias en las especies vegetales (POWLES et al., 1997). Con este fin, en el ámbito actual de la malherbología, se han venido planteando los programas de control integrado de malas hierbas (Integrated Weed Management, IWM), y de forma especial allí donde hay un mayor riesgo de desarrollo de biotipos resistentes a herbicidas. Estos programas de manejo integrado de malas hierbas pueden definirse como el uso de diferentes técnicas de control, incluyendo métodos físicos, químicos y biológicos, de un modo integrado, sin una clara dependencia por ninguno de ellos y con el fin de mantener, a largo plazo, las poblaciones de malas hierbas bajo unos umbrales económicos aceptables (POWLES & MATTHEWS, 1992; BASTIDA & MENÉNDEZ, 2001).
Sin embargo, una de las premisas en el establecimiento de cualquier estrategia de control de una mala hierba, consiste en obtener un correcto conocimiento de las características biológicas de dicha especie, adecuar la estrategia de control al comportamiento biológico de la población y evaluar la viabilidad del establecimiento de dicho método a las condiciones agronómicas de la zona.
En este sentido, es bien conocida la similitud fenológica de P. rhoeas con la del cultivo, en especial en cuanto a su emergencia, con unos máximos entre los meses de octubre y noviembre (IZQUIERDO & RECASENS, 1992; CIRUJEDA, 2001). Presenta una gran amplitud en cuanto a sus requerimientos de germinación, si bien el óptimo se sitúa entre los 10 y 20°C (HOLM et al., 1997). La germinación, sin embargo, sólo representa alrededor de un 10% del banco de semillas, debido a la alta persistencia del mismo (alcanzando fácilmente los 10 años) (MILLER et al., 1998). La semillas de esta especie, al cabo de dos años y medio de enterradas en el suelo, muestran una viabilidad que oscila entre el 61 y el 99% en función de la profundidad de enterramiento (CIRUJEDA, 2001). Asimismo las semillas presentan dormición morfológica y fisiológica (BASKIN et al., 2002). La alta fecundidad de esta especie (entre 4.000 y 40.000 semillas/planta) y su polinización cruzada favorecen la presencia de progenies numerosas y genéticamente muy diversas (HOLM et al., 1997).
Con el fin de establecer estrategias de manejo integrado de poblaciones de P. rhoeas resistentes a herbicidas, y considerando las premisas antes mencionadas, se desarrolló un proyecto de investigación a lo largo de dos campañas sucesivas (2002/03 y 2003/04) con el fin de evaluar la eficacia de diferentes técnicas de manejo, tanto de tipo químico, físico y cultural en campos de cereal en Cubells y Almacelles (Lleida) donde previamente se había verificado en test de laboratorio, de la presencia de biotipos resistentes a 2,4-D y/o tribenurón-metil.
Eficacia de las estrategias de manejo
1- Uso de herbicidas alternativos
La baja eficacia de la aplicación de 2,4-D y tribenurón metil permitió verificar en campo la presencia, en las poblaciones estudiadas, de biotipos con resistencia a dichos herbicidas (Figura 1). En una de las poblaciones (Cubells 2) se constató la baja eficacia de ambas materias activas, hecho que permite suponer la presencia de biotipos con resistencia múltiple a ambos herbicidas (a auxinas sintéticas y a inhibidores del ALS). Resultó también singular observar, en esa misma población, la baja eficacia de 2,4-D en mezcla con florasulam. Estos datos nos permiten suponer de la existencia, también en esta población, de la presencia de biotipos con resistencia cruzada a otras sulfonilureas.
La aplicación, en postemergencia, de otras materias activas (benfluamida; piraflufén + isoproturón; bromoxinil + ioxinil + mecoprop) permitió un buen control de la población (Figura 1), y en todos los casos superior al 95%. No obstante, donde se obtuvo una mayor eficacia (100%) fue en los tratamientos de preemergencia, usando linurón tanto en mezcla con pendimetalina como con trifluralina.
2- Labores del suelo
La realización de diferente tipo de labores en el suelo, no permitió una reducción de la población. Tanto el uso de vertedera como las labores superficiales (pase de chisel), de forma previa a la siembra, no promovieron una reducción del banco de semillas. A diferencia de otras especies frecuentes en cereales de invierno como Bromus diandrus o Lolium rigidum, el volteo del suelo no comporta un decremento de la densidad de semillas en la superficie. La persisten cia de las semillas de esta especie (superior a los 10 años) y su pequeño tamaño, parece ser las causas de la dificultad de conseguir ubicarlas en profundidad.
O bien el volteo del suelo no es del todo efectivo o mediante el mismo se facilita la ubicación, en capas superficiales, de semillas, aun viables, procedentes de niveles más profundos.
En el momento de siembra, las densidades del banco de semillas, en nuestro ensayo, fueron muy altas (superiores a las 12.000 semillas/m2). Este banco de semillas se reflejó, durante las semanas posteriores y en ambas parcelas con distinto tipo de labor del suelo, en una emergencia de alrededor de 1.500 plántulas/m2. Esta cifra representa un 10% del banco de semillas y coincide con el porcentaje de expresión del mismo observado por parte de otros autores Sin embargo y debido a la persistencia del banco de semillas, y a la fuerte dormición que pueden presentan las mismas, este parámetro no resulta un elemento predictivo suficientemente fiable del nivel de infestación (MILLER et al., 1998).
3- Métodos de control mecánico (grada de púas)
Como alternativa a los métodos químicos de control, en los años 90 ha tomado importancia, especialmente en cereales de invierno, el uso de la grada de púas flexibles (LACASTA et al., 1997; WELHS et al., 1997). Su eficacia depende, entre otros factores, del estado fenológico de la población y de las condiciones del suelo (MELANDER et al., 2003). La aplicación de este método constituye una alternativa en el control de poblaciones con biotipos resistentes a herbicidas (CIRUJEDA et al., 2003).
En nuestro ensayo se comparó la eficacia de este método de control mecánico con la obtenida mediante la aplicación de un herbicida al cual la población no mostraba resistencia (bromoxinil + ioxinil + mecoprop). En ambos casos la densidad inicial de P. rhoeas fue similar (> 1.400 plántulas/m2) (Figura 2). El pase de grada se realizó en ambas campañas en el mes de febrero y en un estado fenológico de la mala hierba de 15-16 (Codigo BBCH). En la primera campaña se obtuvo una eficacia de un 84%; y en la segunda, dada la menor densidad inicial de la población, el control fue superior (93%). Por su parte, la eficacia de la aplicación herbicida fue de un 94% y un 90%, respectivamente, si bien en el momento del tratamiento (estado fenológico BBCH de 19), la densidad de la población había disminuido de forma notable debido a una alta mortalidad natural. Al final de la segunda campaña, las densidades finales de la población eran, en ambos casos muy bajas y similares.
El uso de la grada mecánica de púas flexibles representa una estrategia alternativa de control, si bien su eficacia depende, no solo de la oportunidad en el momento de su aplicación (en función del estado fenológico de la mala hierba), sino también de la densidad de la población.
5- Quema de rastrojo del cereal
La incorporación en el suelo de semillas recién producidas, constituye una de las etapas demográficas más importantes del ciclo anual de una mala hierba. Sin embargo también constituye una de las fases más sensibles en el reajuste demográfico de la población (FERNÁNDEZ-QUINTANILLA, 1988). A efectos prácticos, no resulta fácil intervenir con el fin de reducir esta incorporación de semillas en el suelo, aunque de forma tradicional, la quema del rastrojo del cultivo tenía, entre otras, esa finalidad.
En este sentido y en combinación con los dos métodos de control, químico y mecánico, antes comentados, se ensayó también, la realización de una quema controlada del rastrojo del cereal. La quema se realizó en el mes de julio de 2003 tras la cosecha del cultivo. La emergencia observada en el otoño siguiente fue muy similar en todas las situaciones. En aquellas parcelas controladas la campaña anterior por métodos mecánicos, se observó una densidad inicial de 350 a 400 plántulas/m2 independientemente del tipo de labor realizada (vertedera, chisel, chisel + quema de rastrojo). En las parcelas donde la campaña anterior se aplicó herbicida la densidad inicial tras la siembra, fue inferior (100 a 150 plántulas/m2), pero sin observarse tampoco diferencias significativas entre los distintos tipos de manejo. Debido al tamaño de las semillas, éstas se depositan más sobre el suelo que junto a la paja, razón por la cual no deben verse apenas afectadas por el fuego.
5- Retraso de la fecha de siembra
En cereales de invierno, el retraso de la fecha de siembra del cultivo resulta una estrategia útil en el control de malas hierbas resistentes a herbicidas. Las plantas emergidas de forma previa a la siembra pueden ser así eliminadas me diante una labor de superficie o un tratamiento herbicida. En especies con una alta tasa de emergencia como Lolium rigidum se han obtenido reducciones de hasta un 80-90% (GILL & HOLMES, 1987; RECASENS et al., 2001).
Ante la alta densidad de P. rhoeas observada en nuestras parcelas durante la primera campaña, se planteó, en noviembre de 2003, retrasar la siembra del cultivo (trigo) un par de semanas. En las parcelas donde la campaña anterior se realizó control mecánico, se observó, a principios de noviembre, una emergencia de 1.200 plántulas/m2, sin embargo, y tras la siembra realizada a finales de ese mismo mes, la densidad observada fue inferior a las 400 plántulas/m2 (Figura 3). Por su parte, en las parcelas donde se realizó un control químico la campaña precedente, la emergencia a inicios de noviembre fue cercana a 400 plántulas/m2, mientras que tras el retraso de siembra en un par de semanas, la densidad observada fue de alrededor 100 plántulas/m2. Esta reducción permitió una mayor eficacia de los métodos de control posteriormente aplicados.
6- Manejo de barbechos
En otras malas hierbas de cereales de invierno, se ha comprobado que la incorporación de un año de barbecho permite reducir la densidad del banco de semillas del suelo y en consecuencia posibilitar una menor emergencia de plántulas y un mejor control durante la siguiente campaña (DAUGOVISH et al., 1999). La problemática planteada por la presencia de poblaciones resistentes a herbicidas, hace resurgir la posibilidad de aplicación de esta técnica cultural.
En nuestros ensayos se incluyó también esta posibilidad como método de control de poblaciones de P. rhoeas. A lo largo de tres campañas se plantearon seis sistemas de manejo distintos: dos de ellos con monocultivo de cereal, si bien uno de ellos retrasando la fecha de siembra el segundo año; las otras cuatro parcelas se dejaron en barbecho durante la primera campaña. En dos de estos barbechos se realizó una aplicación de herbicida (en uno con un herbicida persistente y en el otro no persistente); en los dos barbechos restantes se realizaron tareas culturales en el mes de abril (grada de púas y pase posterior de chisel en una, y labor de vertedera en la otra) (Tabla 1). Tanto en las parcelas en cultivo como en barbecho la densidad de mala hierba disminuyó de forma significativa.
Un 89% en las primeras y un 95% en las segundas. En la siguiente campaña, la densidad inicial de la población de mala hierba justo después de la siembra (diciembre 03) fue significativamente menor que la de la campaña anterior (noviembre 02) y la eficacia de los distintos métodos de control (tanto químicos como mecánicos) fue superior al 95%. En la tercera campaña se obtuvo un control total de la población sin apenas presencia de malas hierbas al final de la misma.
Conclusiones
En el control de poblaciones de P. rhoeas resistentes a herbicidas resulta imprescindible el establecimiento de estrategias de control integrado. Dada la persistencia del banco de semillas de esta especie, estas estrategias deben plantearse a medio plazo, y con una intervención de forma anual, mediante distintas técnicas de control tanto de tipo químico, físico o cultural. A partir de las distintas estrategias ensayadas podemos concluir que en sistemas en monocultivo de cereal es recomendable el uso de herbicidas alternativos (preferentemente aplicados en preemergencia) y retrasar la fecha de siembra del cultivo. En sistemas productivos donde se quiera evitar el uso de herbicidas (cultivos ecológicos) es recomendable el retraso de la fecha de siembra y el uso de la grada de púas como método de control, si bien su eficacia depende del oportunismo en el momento de su realización. En situaciones donde no sea posible la rotación de cultivos, debido a limitaciones climatológicas de la zona, la incorporación de un año de barbecho debe resultar eficaz en la reducción de la población en campañas posteriores. El distinto tipo de manejo del barbecho, tanto químico como cultural, resulta igualmente eficaz. Las labores del suelo previas a la siembra, sin embargo, no implican una reducción ni a corto ni medio plazo de la densidad de la población.
Agradecimientos: Este trabajo es producto de un proyecto de investigación financiado por el Plan Nacional I+D+I (AGL AGF 2002-01513). Queremos reconocer la labor de distintas personas en la realización de los trabajos de campo reflejados en este artículo: Maria M. Ribalta, David Giné, Jaume Lordán y Jerònia Trobat; así como la ayuda prestada por parte de miembros del Servei de Sanitat Vegetal de la Generalitat de Catalunya: Andreu Taberner, Alicia Cirujeda y Antonio Roque. Las parcelas donde se realizaron los ensayos eran propiedad de D. Salvador Soldevila y de D. Jaume Cuñat a quienes agradecemos su disposición y colaboración.
BIBLIOGRAFÍA
BASKIN, C.C.; MILBERG, P; ANDERSSON, L. & BASKIN, J.M. (2002). Non-deep simple morphophysiological dormancy in seeds of the weedy facultative winter annual Papaver rhoeas. Weed Research 42: 194-202
BASTIDA, F. & MENÉNDEZ, J. (2001). ProducciónIintegrada y manejo integrado de malas hierbas. In: De Prado, R. & Jorrin, J. (eds.) Uso de herbicidas en la agricultura del siglo XXI, Ed. Universidad de Córdoba. 307-316.
CIRUJEDA, A. (2001). Integrated management of herbicide resistant Papaver rhoeas L. Populations. Tesis Doctoral. ETSEA. Universitat de Lleida.
CIRUJEDA, A.; RECASENS, J. & TABERNER, A. (2003). Effect of ploughing and harrowing on a herbicide resistant corn poppy (Papaver rhoeas) population. Biological Agriculture & Horticulture, 21: 231-246.
CLAUDE, J.P.; GABARD, J.; DE PRADO, R. & TABERNER, A. (1998). An ALS-resistant population of Papaver rhoeas in Spain. Compte rendu 6ème Symposium Méditerranéen EWRS, Montpellier, France: 181-187.
DAUGOVISH, O.; LYON, D.J. & BALTENSPERGER D.D. (1999). Cropping systems to control winter annual grasses in winter wheat (Triticum aestivum). Weed Technology, 13: 120-126.
FERNÁNDEZ QUINTANILLA, C. (1988). Studying the populations dynamics of weeds. Weed Research, 28: 443-447.
GILL, G.S. & HOLMES, J.E. (1997). Efficacy of cultural control methods for combating herbicide-resistance Lolium rigidum. Pesticide Science, 51: 352-358.
HEAP, I. (2005). International survey of herbicide resistant weeds. Online, Internet. October 18th 2005. Disponible en: www.weedscience.com
HOLM, L.; DOLL, J.; HOLM, E; PANCHO, J. & HERBEREGER, J. (1997). Papaver rhoeas L. In: World weeds. Natural histories and distribution. Ed. John Wiley & Sons. New York, pp: 555-561.
IZQUIERDO, J. & RECASENS, J. (1992). Efecto de la precipitación y de la temperatura en la germinación y mortalidad de las malas hierbas. Actas Congreso 1992 Sociedad Española de Malherbología. Lleida: 153-159.
LACASTA, C.; GARCIA MURIEDAS G., ESTALRICH E & MECO R. (1997). Control mecánico de adventicias en cultivos herbáceos. Actas del Congreso 1997 de la Sociedad Española de Malherbología. Valencia: 37-40.
MELANDER, B.; CIRUJEDA, A. & JORGENSEN, M. H. (2003). Effects of inter-row hoeing and fertilizer placement on weed growth and yield of winter wheat. Weed Research, 43: 428-438.
MILLER, A.E.; LUTMAN, P.W.; WRIGHT, K.J. & WRIGHT, G.McN. (1998). A preliminary report on patterns of seedbank decline and the relationship between seedbank and seedling emergence for seven arable weed species in winter wheat. Aspects of Applied Biology 51, Weed Seedbanks: Determination, Dynamics & Manipulation: 59-68
POWLES, S.B. & MATTHEWS, J.M. (1992). Multiple herbicide resistance in annual ryegrass (Lolium rigidum): A driving force for the adoption of integrated weed management. In: (Denholm, I.; Devonshire, A.L. & Holllomon, D.W. Eds.), Resistance ?91: Achievements and developments in combating pesticide resistance. Ed. Elsevier Applied Science. London-New York, pp: 75-87
POWLES, S.B.; PRESTON, C.; BRYAN, I.B. & JUTSUM, A.R. (1997). Herbicide resistance: impact and management. Advances in Agronomy, 58. pp: 57-93.
RECASENS, J.; PLANES, J.; BRICEÑO, R. & TABERNER, A. (2001). Cultural methods to control herbicide resistant annual ryegrass (Lolium rigidum Gaud.) populations in Catalonia (Spain). AFPP-Eigthteninth Columa Conference International Meeting on Weed Control. Toulouse: 119-125.
TABERNER, A.; ESTRUCH, F. & SENMARTI, X. (1992). Balance de 50 años de control de malas hierbas. Punto de vista del agricultor/aplicador. Actas del Congreso 1992 de la Sociedad Española de Malherbología. Lleida: 43-48.
TABERNER, A; ANGUERA, R.; CIRUJEDA, A. & TARRAGO, R. (2001). Situación actual de las resistencias de Lolium rigidum y Papaver rhoeas en cereales de invierno. PHYTOMA España, 132: 33-35.
TIEBAS, A.; GASTON, S.; ZABALZA, A. & ROYUELA, M. (2001). Resistencia de dos biotipos de Papaver rhoeas a herbicidas del grupo B. Actas Congreso 2001 Sociedad Española de Malherbología. León: 123-126.
WELSH, J.P.; BULSON; H.A.J.; STOPES, C.E.; FROUD-WILLIAMS, R.J.; MURDOCH, A.J. (1997). Mechanical weed control in organic winter wheat. Aspects of Applied Biology, 50: 375-384.
