Cómo buscar bioherbicidas para la A i lt E ló i gricultura Ecológica

Cómo buscar bioherbicidas para la A i lt
Agricultura Ecológica: E ló i
del laboratorio al campo
del laboratorio al campo
Carolina G. Puig*, Lorena Álvarez‐Iglesias, Pablo Souza, Manuel J. Reigosa, Nuria Pedrol
cgpuig@uvigo.es
Departamento de Bioloxía Vexetal e Ciencia do Solo, Facultade de Bioloxía
Introducción
REGLAMENTO (CE) N° 834/2007 DEL CONSEJO DE LA UNIÓN EUROPEA
Métodos de control de malas hierbas:
CULTURALES
FÍSICOS
BIOLÓGICOS
Alelopatía (Rice, 1984).
Es el efecto directo o indirecto positivo o
Es el efecto directo o indirecto, positivo o negativo, mediado o no por microorganismos, que ejerce una planta sobre otra a través de la liberación de sustancias químicas en su entorno.
liberación de sustancias químicas en su entorno.
Introducción
Objetivo
Realizar una prospección de la diversidad vegetal cuyos metabolitos
secundarios y potencial fitotóxico
secundarios y potencial fitotóxico
aún no hayan sido estudiados, para y
p
encontrar extractos y compuestos naturales que pudiesen actuar como t l
di
t
bioherbicidas ambientalmente ambientalmente
correctos.
Metodología
Campo
Invernadero
In
vitro
Metodología
Por dónde empezar…
Plantas utilizadas tradicionalmente en climas similares pero no se dispone de p
p
referencias bibliográficas.
Sp. silvestres emparentadas taxonómicamente con cultivos alelopáticos ricos en aleloquímicos fitotóxicos.
cultivos alelopáticos ricos en aleloquímicos
fitotóxicos
Sp. de las que se han aislado aleloquímicos que no reproducen su capacidad alelopática observada en el campo
su capacidad alelopática observada en el campo.
Sp. silvestres o cultivadas destinadas a fines medicinales con propiedades “ icidas” pero no evaluadas como bioherbicidas
“‐icidas”, pero no evaluadas como bioherbicidas.
Sp.
p invasivas cuya actividad radica en la liberación al medio de metabolitos
y
secundarios.
Ensayos in vitro
1 g peso seco : 15 mL agua
destilada (0,66 g ps/mL)
24 horas en
oscuridad
Lactuca sativa L. cv. Grandes Lagos
Agrostis stolonifera L. cv. Pencross
Dayan et al. 2000
Ensayos in vitro
Zea mays
120
a
Gt (% r. c.)
100
Amaranthus retroflexus
120
Equation 3
a
a
a
80
a
a
a
60
IC 50
40
40
c
20
20
40
150
120
60
80
Met.
bc
IC 80
a a
90
20
20
b
60
40
b
80
Met.
20
40
150
Met.
80
60
a a
120
90
ab
b
c
d
d
20
40
a
0
a
20
40
60
Met.
80
Aqueous extract concentration g dw L-1
d
d
20
40
80
Met.
a
a
b
90
b
60
Equation 11
120 a a
a
60
c
c
30
0
0
cd
150
ab
90
0
80
Met.
60
Equation 8
30
30
bc
30
0
0
60
60
80
Met.
a
60
cd
120
ab
60
b
bc
150
Equation 5
40
90
b
0
0
20
Equation 10
120
30
0
0
150
a
60
30
60
Equation 7
90
ab
b
0
0
120
a
Equation 9
40
d
150
Equation 4
a
60
0
20
a
a
a a
80
b
60
0
Radicle length (% r.. c.)
R
100
80
0
Shoot length (%
% r. c.)
Equation 6
a
100
Echinochloa crus-galli
120
0
0
Met.
20
40
60
80
Aqueous extract concentration g dw L-1
0
Met.
20
40
60
80
Aqueous extract concentration g dw L-1
Ensayos in vitro
0 %
10 %
25 %
50 %
100 %
Ensayos de invernadero Ensayo 1. Efecto sobre el establecimiento de un cultivo infestado de malas hierbas (Puig et al. 2013)
Filodios de eucalipto
Pajitas de plástico
(Wuest et al., 2000)
[IC50 e IC80]
Eucalipto
Control
5 L
4 kg suelo agrícola
Patent PK [12 % P2O5, 15 % K2O, y 5 % MgO] = 800 kg ha ‐1
NO C l i NO Nit ó
NO Calcio, NO Nitrógeno
3 x
Ensayo 1. Efecto sobre el establecimiento de un cultivo infestado de malas hierbas (Puig et al. 2013)
Flora arvense: Densidad = 6 g m‐2 (Dhima et al., 2009).
Cultivo: 5 granos/maceta
Amaranthus retroflexus L. (bledo)
Zea mays L. cv. Anjou 387 (maíz)
Solanum nigrum L. (hierba mora)
Dicotiledóneas
Portulaca oleracea L. (verdolaga)
Echinochloa crus‐galli L. (cola de caballo)
Di it i sanguinalis
Digitaria
i li (L.) Scop. (pata de gallina)
(L ) S
( t d
lli )
Monocotiledóneas
30 DÍAS TRAS LA INCORPORACIÓN DEL Ó
EUCALIPTO
Parámetros:
Nº de plántulas emergidas
Biomasa aérea en peso seco
Biomasa aérea en peso seco
Rendimiento (%) =
pH y CE del suelo
pH y CE del suelo
Bio aérea maíz
Bio aérea maíz + bio aérea malas hierbas
X 100
Ensayo 1. Efecto sobre el establecimiento de un cultivo infestado de malas hierbas (Puig et al. 2013)
EUCALIPTO
CONTROL
Ensayo 2. Duración y dinámica de la fitotoxicidad del abono verde
(Puig et al. 2013)
0 Días
T1
T 1
3 Días
30 Días
T2
T 2
T 10
T 10
. . . .
10 días
10 días
10 días
Parámetros:
‐ Germinación total
‐Longitud de parte aérea y raíz principal de maíz
‐ Altura de las plántulas de flora arvense
‐ Biomasa seca
Ensayo 2. Duración y dinámica de la fitotoxicidad del abono verde 24 Días
6 Días
Control
Eucalipto
Control
Control
Eucalipto
Eucalipto
Campo
Ensayos de campo Dosis
Formas
Momentos de incorporación
p
Ensayos de campo Se describen los efectos sobre la diversidad y abundancia de la flora arvense y sobre parámetros agronómicos del cultivo.
Conclusiones
9La combinación de ensayos in vitro con experimentos de maceta sobre los efectos fitotóxicos de una especie vegetal, es muy útil para valorar su uso potencial para el control de malas hierbas en el campo.
9Se establece una metodología adecuada de bioensayos de invernadero en maceta para el estudio del potencial bioherbicida de cultivos y plantas silvestres.
yp
9La Alelopatía representa una alternativa real a los h bi id d í t i
herbicidas de síntesis, como herramientas complementarias a h
i t
l
t i
otras prácticas ecológicas para una producción agrícola de calidad sostenible saludable y respetuosa con el medio
calidad, sostenible, saludable, y respetuosa con el medio ambiente.