Phytotoxic potential of species from the atlanthic shrubland for weed control

Resumen

Duplicar y sostener la producción de alimentos al nivel que crece la población humana son los principales desafíos a los que se enfrenta la agricultura, siendo la competencia con las arvenses uno de los mayores impedimentos. El uso intensivo de herbicidas de síntesis para su control está ocasionando graves problemas ambientales y de salud junto con un aumento exponencial de malezas resistentes. En consecuencia, la legislación europea se ha vuelto más restrictiva en la producción y el manejo de productos agroquímicos, respondiendo a una sociedad cada vez más concienciada con la necesidad de un modelo de agricultura sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Ello ha impulsado el desarrollo de la Agricultura Ecológica, donde el uso de fertilizantes y fitosanitarios de síntesis está prohibido (CE 834/2007). Hoy en día, los esfuerzos se dirigen hacia la búsqueda de nuevas alternativas a los herbicidas convencionales de síntesis y herramientas complementarias al manejo integrado de malezas en agricultura ecológica. La alelopatía que estudia la interacción entre plantas a través de la liberación de sus metabolitos secundarios (aleloquímicos) se presenta como una de las estrategias alternativas para el control de malezas. En este sentido, una opción integral y económica consiste en la incorporación de material vegetal de especies alelopáticas al suelo en forma de abono verde, siendo una herramienta accesible a todo agricultor. Las leguminosas Ulex europaeus L. y Cytisus scoparius (L.) Link, podrían ser especies prometedoras para el control de malezas, dada su riqueza en compuestos bioactivos, naturaleza alelopática y abundante biomasa disponible en el agroecosistema. El objetivo general de este trabajo es valorar el potencial de la biomasa aérea de las especies leguminosas del matorral Atlántico Ulex europaeus y Cytisus scoparius para su utilización a modo de abono verde bioherbicida, así como identificar los metabolitos secundarios responsables de los efectos observados, pudiendo ser seleccionados como principios activos para futuros herbicidas naturales. Los resultado obtenidos a partir de bioensayos in vitro e invernadero demostraron la eficacia de U. europaeus y C. scoparius como bioherbicidas de pre-emergencia, inhibiendo la germinación y/o el crecimiento de las malezas agrícolas, Amaranthus retroflexus, Convolvulus arvensis, Portulaca oleracea y Digitaria sanguinalis, sin afectar al desarrollo del maíz. Esta fitotoxicidad se debe a la liberación de un cóctel de aleloquímicos al ambiente del suelo e interacción entre compuestos volátiles y solubles en agua, cuando la biomasa de ambas especies arbustivas es incorporada al suelo como abono verde. Desde un enfoque práctico, el uso de estas especies arbustivas como abono verde podría suponer un ahorro en el abonado de fondo, pues mantuvieron niveles óptimos de N en el suelo agrícola, así como reducir el control de post-emergencia en los campos de maíz. Además, se han caracterizado en ambas especies arbustivas compuestos bioactivos (terpenos y fenoles) potencialmente responsables de la fitotoxicidad observada, cuyos modos de acción merecen ser estudiados en profundidad.