¿El glifosato puede disminuir el rendimiento en soja resistente?

Por: Magnelli, M.E.

El herbicida tiene efectos secundarios sobre la fisiología de la planta, incluso en variedades resistentes a glifosato. Decisiones de manejo y otros aspectos, bajo la lupa.

La soja es uno de los cultivos más importantes en todo el mundo. Su producción fue potenciada en gran medida por la introducción de plantas resistentes a glifosato (GR, por sus siglas en inglés). Hoy en día, alrededor del 60% del área cultivada en todo el mundo está plantada con soja GR.

Después de su inserción en el mercado en la década de 1970, el glifosato se convirtió en el herbicida más ampliamente utilizado a nivel global. Su éxito se relaciona con la modificación genética de las plantas para mejorar la productividad y la tolerancia al herbicida.

El modo primario de acción del glifosato es por medio de la inhibición de la enzima 5-enolpiruvil shikimato-3-fosfato-sintetasa (EPSPS). Sin embargo, el herbicida tiene varios efectos secundarios sobre la fisiología de la planta, que incluso se observaron en las plantas GR.

Si bien el uso de glifosato se recomienda en etapas posteriores a la emergencia, a menudo los programas de control de malezas lo aplican en combinación o después de herbicidas preemergentes. Estas decisiones de manejo pueden exponer a las semillas a concentraciones residuales del herbicida en el suelo, lo que causa fitotoxicidad y, consecuentemente, reduce el rendimiento de los cultivos.

Si bien las semillas de muchas especies están protegidas de su entorno, el proceso de germinación es bastante sensible a los cambios del ambiente circundante y, por ejemplo, “reacciona” ante la presencia de compuestos que podrían resultar amenazadores.

Poco se sabe sobre los efectos del glifosato en la germinación de semillas de las plantas. Por tal motivo, investigadores de la Universidad Federal de Minas Gerais (Brasil) y la Universidad de Québec (Canadá) realizaron conjuntamente un estudio que evaluó el efecto del herbicida en variedades de soja resistentes (GR) y no resistentes (no GR).

Los primeros resultados obtenidos indican que incluso las variedades GR de soja que fueron desarrolladas para resistir al glifosato, mostraron los efectos nocivos del herbicida cuando fue aplicado en preemergencia al observarse una reducción en la germinación de las semillas. Cuando se expuso a la concentración de ácido de glifosato más alta probada (50 mgl-1), la germinación de la semilla se redujo en un 11%; mientras que en todas las concentraciones (5, 25 y 50 mg de ingrediente activo l-1), la formulación comercial de glifosato disminuyó la germinación hasta un 14%. Por su parte, las semillas no GR alcanzaron un 13 y 15% de reducción en su germinación cuando se expusieron al ácido de glifosato y al producto comercial, respectivamente. Esta pérdida es considerable cuando se considera que la germinación de la semilla es el primer eslabón para construir el rendimiento.

Un estudio previo, realizado por los científicos brasileños y canadienses, demostró que el glifosato deteriora la cadena de transporte de electrones mitocondrial en las semillas de Dimorphandra wilsonii (una leguminosa brasileña no GR), formando especies de oxígeno reactivo (ROS, por sus siglas en inglés). El estrés causado por la acumulación de ROS da señales importantes durante la germinación de la semilla y afecta la emergencia. La magnitud del daño depende de la capacidad de las plantas para hacer frente a la excesiva producción de la molécula. También se sabe que las respuestas oxidativas bajo condiciones de estrés (como la presencia de herbicidas) difieren entre especies de plantas, órganos, tejidos e incluso entre variedades de la misma especie.

Con estos antecedentes, los investigadores buscaron comprender los mecanismos de la acción del glifosato en la germinación de soja. En esa línea concluyeron que, si bien la soja genéticamente modificada se desarrolló para resistir el efecto herbicida del glifosato en la vía del shikimato, las semillas GR pueden desencadenar estrés oxidativo por la interferencia del glifosato con la actividad mitocondrial. Al interrumpir la cadena de transporte de electrones mitocondrial, el glifosato puede inducir a la acumulación de H2O2 (peróxido de hidrógeno o agua oxigenada) en las semillas durante la imbibición, lo que provoca estrés oxidativo y disminución de la germinación. Sin embargo, además de su resistencia al glifosato, la modificación genética, aparentemente, aumenta el estado oxidativo en las semillas GR, haciendo que éstas sean menos vulnerables al estrés (en comparación con las semillas no GR). Incluso puede favorecer a las semillas GR al aumentar el rendimiento bajo condiciones ambientales adversas. También observaron que las variedades GR estudiadas respondieron de manera distinta a la aplicación del herbicida, lo que se relaciona con sus diferencias en la actividad enzimática, vinculada con el secuestro de H2O2 y el Complejo III (el sitio propuesto para la inducción de ROS por glifosato).

Un trabajo realizado por el Ing. G. Ferraris (INTA Pergamino) y colaboradores, describe posibles efectos antagónicos del glifosato sobre la absorción del Mn, al inhibir los organismos reductores del suelo y bloquear vías metabólicas durante el proceso de reducción, dando como resultado una disminución en la concentración en los tejidos vegetales. El estudio reveló que la dosis máxima de 2160 g. de herbicida provocó la aparición del síntoma de carencia de Mn y deprimió los rendimientos, especialmente en los ciclos más secos. También concluyó que la aplicación de Mn junto al herbicida fue una herramienta eficaz para atenuar la deficiencia inducida por el glifosato.

El cultivo de la soja reviste un valor sustancial para la economía del país ya que es uno de los productos que provee mayores ingresos de divisas. Por lo tanto, la búsqueda de nuevas variedades de soja mejoradas con mayor tolerancia a estrés oxidativo durante el proceso de germinación debe ser central. Por último, dado que las propiedades físico-químicas (como la textura, la mineralogía, el contenido de fosfato y la actividad microbiana) pueden afectar el destino del glifosato en los suelos, resulta crucial evaluar los efectos del herbicida sobre la germinación en cada ambiente de producción.

Fuente: Ferraris, G.; Ponsa, J.C y Traficante P. (2016). Antagonismos nutricionales generados por la aplicación de herbicidas en soja resistente. Disponible en línea: https://inta.gob.ar/sites/default/files/inta_ pergamino_ferraris_antagonismos_nutricionales_generados_por_la_aplicacion_ de_herbicidas_en_soja_resistente.pdf

Pedrosa Gomes, M., Monteze Bicalho, E.; Smedbol, É.; Vieira da Silva Cruz, F.; Lucotte, M.; Souza Garcia, Q. Glyphosate can decrease germination of glyphosate-resistant soybeans. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2017.

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